lubricación de rodamientos y... · grasa mejoran también la lubricación en el caso de contactos...

LUBRICACION DE RODAMIENTOS

FAG Sales Europe Iberia – EspañaUna sucursal de FAG Kugelfischer Georg Schäfer AG

Lubricación de rodamientos

Publ.-No. WL 81 115/4 SB


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Índice

1 El lubricante en el rodamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . 31.1 Funciones de la lubricación en los rodamientos . . . . 31.1.1 Diferentes regímenes de lubricación en el rodamiento 31.1.2 La película lubricante en la lubricación con aceite . . 41.1.3 Influencia de la película lubricante y de la limpieza

sobre la duración de vida alcanzable . . . . . . . . . . . . . 61.1.4 La película lubricante en la lubricación con grasa . . . 121.1.5 Capas lubricantes en la lubricación seca . . . . . . . . . . 131.2 Cálculo del par de rozamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . 141.3 Temperatura de servicio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

2 Sistemas de lubricación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192.1 Lubricación con grasa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192.2 Lubricación con aceite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192.3 Lubricación sólida . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192.4 Elección del sistema de lubricación . . . . . . . . . . . . . . 192.5 Ejemplos de diferentes sistemas de lubricación . . . . 212.5.1 Instalación central de lubricación . . . . . . . . . . . . . . . 212.5.2 Lubricación por circulación de aceite . . . . . . . . . . . . 222.5.3 Lubricación por neblina de aceite . . . . . . . . . . . . . . . 222.5.4 Lubricación por aceite y aire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222.5.5. Lubricación por aspersión de aceite o grasa . . . . . . . 24

3 Elección del lubricante . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243.1 Elección de la grasa apropiada . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273.1.1 Solicitación debida a la viscosidad de giro y a la carga 273.1.2 Exigencias a las condiciones de marcha . . . . . . . . . . 283.1.3 Condiciones de servicio especiales e influencias del

medio ambiente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283.2 Elección del aceite apropiado . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303.2.1 Viscosidad del aceite recomendada . . . . . . . . . . . . . . 303.2.2 Elección del aceite según las condiciones de servicio . 313.2.3 Elección del aceite según sus características . . . . . . . 313.3 Elección de lubricantes sólidos . . . . . . . . . . . . . . . . . 333.4 Lubricantes de rápida desintegración biológica . . . . 33

4 Abastecimiento de los rodamientos con lubricante . 344.1 Abastecimiento de los rodamientos con grasa . . . . . . 344.1.1 Aparatos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344.1.2 Primer engrase y nuevo engrase . . . . . . . . . . . . . . . . . 344.1.3 Duración de servicio de la grasa . . . . . . . . . . . . . . . . 354.1.4 Periodo de engrase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 354.1.5 Reengrase. Intervalos de reengrase . . . . . . . . . . . . . . 364.1.6 Ejemplos de lubricación con grasa . . . . . . . . . . . . . . 404.2 Abastecimiento de los rodamientos con aceite . . . . . 434.2.1 Aparatos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 434.2.2 Lubricación por baño de aceite . . . . . . . . . . . . . . . . . 434.2.3 Lubricación por circulación con cantidades medias

y grandes de aceite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 444.2.4 Lubricación con cantidades mínimas . . . . . . . . . . . . 474.2.5 Ejemplos de lubricación con aceite . . . . . . . . . . . . . . 494.3 Abastecimiento de los rodamientos con lubricante

sólido . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

FAG 2

5 Daños debidos a lubricación deficiente . . . . . . . . . . 525.1 Suciedad en el lubricante . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 525.1.1 Partículas extrañas sólidas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 545.1.2 Medidas a tomar para reducir la concentración

de partículas extrañas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 545.1.3 Filtros de aceite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 545.1.4 Impurezas líquidas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 555.2 Limpieza de rodamientos sucios . . . . . . . . . . . . . . . . 555.3 Prevención y reconocimiento adelantado de daños

mediante control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

6 Glosario. Explicación de la terminología de la lubricación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

El lubricante en el rodamientoFunciones de la lubricación en los rodamientos

1 El lubricante en el rodamiento

1.1 Funciones de la lubricación en los rodamientos

La lubricación en los rodamientos tienela función –igual que en los cojinetes dedeslizamiento– de evitar o de reducir elcontacto metálico entre las superficies derodadura y de deslizamiento, es decir, man-tener bajos el rozamiento y el desgaste.

En los rodamientos se lleva el aceite,que se adhiere a las superficies de las piezasque ruedan unas sobre otras, a las zonas decontacto. El aceite separa las superficies decontacto y evita así el contacto metálico(“lubricación física”).

En las superficies de contacto aparecenmovimientos de deslizamiento aparte delos movimientos de rodadura, pero en ungrado mucho menor que en los cojinetesde deslizamiento. Estos movimientos dedeslizamiento tienen su origen en defor-maciones elásticas de los componentes delos rodamientos y en la forma curva de lassuperficies de rodadura.

En las zonas en las que en rodamientosaparecen movimientos puros de desliza-miento, como por ejemplo entre cuerposrodantes y jaula o entre las superficies fron-tales de los rodillos y las superficies de losbordes, las presiones generalmente son mu-cho menores que en el campo de rodadura.Ya que los movimientos de deslizamientoen los rodamientos sólo desempeñan unpapel secundario, la potencia perdida y eldesgaste de los rodamientos no rebasa cier-tos límites, aún en el caso de una lubricacióndeficiente. Así es posible lubricar rodamien-tos con grasas de diferente consistencia ocon aceites de diferente visocisad. Ademáspuede dominarse una amplia zona de re-voluciones y también grandes solicitacio-nes a carga sin repercusión.

Muchas veces no se formará una pelícu-la lubricante totalmente portante, con loque por lo menos en algunas zonas la sepa-ración debida a la película lubricante esta-rá interrumpida. También en estos casos esposible un servicio con poco desgaste si lastemperaturas elevadas en los puntos en queaparecen originan reacciones químicas en-tre los aditivos contenidos en el lubricantey las superficies metálicas de los cuerpos

rodantes o de los aros (capas de reaccióntribológica), que conducen a productos dereacción con capacidad lubricante (“lubri-cación química”).

La lubricación se ve apoyada no sólo porestas reacciones de los aditivos sino tam-bién por los lubricantes sólidos contenidosen el aceite o en la grasa, en el caso de gra-sas quizá también por el espesante. En ca-sos especiales es posible lubricar los roda-mientos exclusivamente con lubricantessólidos.

Otras funciones de las que debe encar-garse el lubricante en el rodamiento es laprotección contra la corrosión; la evacua-ción de calor de rozamiento en el roda-miento (lubricación con aceite); el lavadode partículas abrasivas.

1.1.1 Diferentes regímenes delubricación en el rodamiento

El comportamiento respecto al rozamien-to y al desgaste del rodamiento así como laduración que pueda alcanzar dependen delrégimen de lubricación. En los rodamien-tos aparecen principalmente los siguientesregímenes de lubricación:

– Lubricación total: Las superficies de loscuerpos en movimiento relativo estánseparadas totalmente o casi totalmentepor una película lubricante (figura 1a).Existe pues rozamiento líquido prácti-camente puro. Este régimen de lubrica-ción, denominado también lubricaciónlíquida, es el que se debe pretender al-canzar.

– Lubricación parcial: Debido a un espe-sor insuficiente de la película lubrican-te aparecen contactos metálicos en al-gunas zonas (figura 1b). Se originarozamiento mixto.

– Lubricación límite: Durante la lubrica-ción parcial aparecen presiones y tem-peraturas muy elevadas en los puntos decontacto metálico. Si el lubricante con-tiene aditivos apropiados, se originanreacciones entre los aditivos y las super-ficies metálicas. Así se forman produc-tos de reacción con capacidad lubrican-te que originan la formación de unacapa límite (figura 1c).

Estos regímenes de lubricación, lubri-cación total, lubricación parcial y lubrica-ción límite, pueden aparecer tanto con unalubricación por aceite como con una congrasa. Qué película lubricante se formaráen el caso de lubricación con grasa depen-de principalmente de la viscosidad del acei-te básico. Un efecto lubricante adicionaltiene también el espesante de la grasa.

a) Lubrificación totalLas superficies están separadas totalmentepor una película portante de aceite

b) Lubrificación parcialTanto la película de aceite portante comola capa límite tienen importancia

c) Lubrificación límiteEl comportamiento depende en primeralínea de las cualidades de la capa límite

Capa límite Película lubricante

1: Diferentes regímenes de lubricación

3 FAG


– Lubricación seca: Lubricantes sólidos(como p. e. grafito y disulfuro de molib-deno), aplicados finamente sobre las su-perficies funcionales, pueden evitar elcontacto metálico. Esta capa sólo se man-tiene durante cierto tiempo a velocida-des de giro reducidas y presiones bajas.Lubricantes sólidos en el aceite o en lagrasa mejoran también la lubricación enel caso de contactos metálicos aislados.

1.1.2 La película lubricante en lalubricación con aceite

Para enjuiciar un régimen de lubrica-ción se parte de la formación de una pelí-cula lubricante entre las superficies de ro-dadura y de deslizamiento que transmitenla carga. La película lubricante entre las su-perficies de rodadura puede describirsecon ayuda de la teoría de la lubricación

elastohidrodinámica (lubricación EHD).Las condiciones de lubricación en los con-tactos por deslizamiento, p. e. entre las su-perficies frontales de los rodillos y las su-perficies de los rebordes en rodamientos derodillos cónicos se reproducen con bastan-te exactitud en la teoría de la lubricaciónhidrodinámica, ya que en los contactos pordeslizamiento aparecen presiones menoresque en los contactos de rodadura.

FAG 4

2: Película lubricante elastohidrodinámica. Espesor de la película lubricante para contacto puntual y contacto lineal

p0según Hertz

2bsegún Hertz

Distribuciónde la presión EHD

Distribuciónde la presión de Hertz

Lado entradaLado salida

Deformacióndel rodillo

Películalubricante

Deformaciónde la pista

hmin

r2

r1

v1

v2

Q

Contacto puntual según Hamrock y Dowson

hmin = 3,63 · U0,68 · G0,49 · W–0,073 · (1 – e–0,68 · k) · Rr [m]

Contacto lineal según Dowson

hmin = 2,65 · U0,7 · G0,54 · W'–0,13 · Rr [m]

con U = �0 · v/(E' · Rr)G = � · E'W = Q/(E' · Rr

2) para contacto puntualW' = Q/(E' · Rr · L) para contacto lineal

Aquí significan

hmin [m] Espesor mínimo de la película lubricante en elcontacto de rodadura

U Parámetro de velocidadG Parámetro del materialW Parámetro de la carga habiendo contacto puntualW' Parámetro de la carga habiendo contacto lineale e = 2,71828..., base de los logaritmos naturalesk k = a/b, razón de los semiejes de las superficies de

presión� [m2/N] Coeficiente de presión-viscosidad�0 [Pa · s] Viscosidad dinámicav [m/s] v = (v1 + v2)/2, velocidad media de rodadura

v1 = velocidad del cuerpo rodantev2 = velocidad en el contacto interior o exterior

E' [N/m2] E' = E/[1 – (1/m)2], módulo de elasticidadefectivo

E = módulo de elasticidad = 2,08 · 1011 [N/m2]para acero1/m = Constante de Poisson = 0,3 para acero

Rr [m] Radio reducido de curvaturaRr = r1 · r2/(r1 + r2) para contacto interiorRr = r1 · r2/(r1 – r2) para contacto exterior

r1 = radio del cuerpo rodante [m]r2 = radio del camino de rodadura interior oexterior [m]

Q [N] Carga sobre el cuerpo rodanteL [m] Longitud del intersticio, es decir, longitud

efectiva del rodillo


El espesor mínimo de la película lubri-cante hmin según EHD se calcula mediantelas ecuaciones de la figura 2 para contactopuntual o contacto lineal.

Para contacto puntual se ha tenido encuenta la evacuación lateral del aceite en elintersticio. La ecuación muestra la gran in-fluencia de la velocidad de rodadura v, dela viscosidad dinámica �0 y del coeficientede presión-viscosidad � sobre hmin.

La carga Q tiene poca influencia. Estoes debido a que, al aumentar la carga au-menta la viscosidad y que las superficies decontacto se hacen mayores debido a las de-formaciones elásticas.

A raíz del espesor de la capa lubricantecalculado puede verificarse si bajo las con-diciones dadas se forma una capa lubrican-te suficiente. Por regla general, el espesormínimo de la película lubricante debe es-tar comprendido entre una y varias déci-mas de micra. Bajo condiciones favorablesse alcanzan varias micras.

La viscosidad del aceite lubricante varía

con la presión en el intersticio de rodadu-ra. Aquí vale:

� = �0 · e�p

� Viscosidad dinámica a la presión p[Pa s]

�0 Viscosidad dinámica a la presiónnormal [Pa s]

e (= 2,71828) Base de los logaritmosnaturales

� Coeficiente de presión-viscosidad[m2/N]

p Presión [N/m2]

En el cálculo del estado de lubricaciónsegún la teoría EHD para lubricantes a basede aceites minerales se ha tenido en cuentala dependencia de la presión. El comporta-miento presión-viscosidad de algunos lu-bricantes se muestra en el diagrama 3. Lazona a-b para aceites minerales es la basepara el diagrama a23, figura 7 (pág. 7). Losvalores de � de los aceites minerales conaditivos EP también se encuentran en estazona.

Si la influencia del coeficiente de pre-sión-viscosidad sobre la razón de viscosi-dades es elevada, como p. e. en diésteres,hidrocarburos fluorados o aceites de silico-na, han de tenerse en cuenta los factores decorrección B1 y B2 para la razón de viscosi-dades �, siendo:

�B1,2 = � · B1 · B2� Razón de viscosidades en aceites

minerales (véase apartado 1.1.3)B1 Factor de corrección para el

comportamiento presión-viscosidad= �aceite sintético/�aceite mineral(valores de �, véase figura 3)

B2 Factor de corrección para diferentesdensidades= �aceite sintético/�aceite mineral

El diagrama, figura 4, muestra la de-pendencia entre la densidad y la tempera-tura para aceites minerales. La curva paraun aceite sintético puede evaluarse, si se co-noce la densidad � 15 °C.

5 FAG

a–b Aceites minerales h Hidrocarburos fluoradose Diésteres i Poliglicolesg Triarilofosfatoésteres k, l Siliconas

3 4

h

g

a

b

e

l

k i

3001,0

2,0

3,0

4,0

1 2 3 4 6 8 10 20 30 40 60 100 mm2/s

Coe

ficie

nte

pre

sión

-vis

cosi

dad

α ·

108

m2/N0,98 g/cm 3 at 15 ˚C0,960,940,920,900,880,860,84

Temperatura t

0 15 50 100

Den

sid

ad ρ

1,00

0,98

0,94

0,92

0,90

0,88

0,86

0,84

0,82

0,80

0,78

0,76

0,74˚C

g/cm3

Viscosidad cinemática ν

3: Coeficiente presión-viscosidad � en función de la viscosidad cinemática �, válido para la zona de presiones de 0 a 2000 bar4: Dependencia entre la densidad � de los aceites minerales y la temperatura t


1.1.3 Influencia de la película lubricantey de la limpieza sobre la duraciónde vida alcanzable

Desde los años 60 se comprendió cadavez mejor a raíz de ensayos y de la práctica,que si existía una película lubricante se-paradora sin impurezas en la zona de con-tacto entre cuerpo rodante y camino de ro-dadura, la duración de un rodamiento noexcesivamente solicitado a carga era con-siderablemente más larga que la obtenidamediante la ecuación clásica de la duraciónL = (C/P)p. En 1981, FAG fue la primeraempresa de rodamientos que demostró laresistencia a la fatiga de los rodamientos.A partir de estos conocimientos, de las re-comendaciones de normas internaciona-les y de experiencias ganadas en la prácticase ha desarrollado un procedimiento per-feccionado para calcular la duración devida.

Las condiciones para la resistencia a lafatiga son:

– Separación completa de los contactosde rodadura por la película lubricante(� ≥ 4)

– Máxima limpieza en el intersticio de lu-bricación correspondiente a V = 0,3

– Solicitación a carga correspondiente afs* ≥ 8.fs* = C0/P0*C0 capacidad de carga estática [kN]

véase catálogo FAGP0* carga equivalente del rodamiento

[kN]obtenida a partir de

P0* = X0 · Fr + Y0 · Fa [kN]siendo X0 y Y0 factores delcatálogo FAG y

Fr fuerza dinámica radialFa fuerza dinámica axial

Duración de vida alcanzable según FAG

Lna = a1 · a23 · L [106 revoluciones]o bienLhna = a1 · a23 · Lh [h]

El factor a1 es igual a 1 para la probabi-lidad usual de fallo del 10 %.

El factor a23 (producto del valor básicoa23II y el factor de limpieza s, véase más aba-jo) incluye las influencias del material y delas condiciones de servicio, es decir, tam-bién las de la lubricación y de la limpiezaen el intersticio de lubricación, sobre la du-ración de vida alcanzable.

La duración de vida nominal L (segúnDIN ISO 281) se basa en la razón de vis-cosidades � = 1.

La razón de viscosidades � = �/�1 setoma como medida de la formación de lapelícula lubricante para determinar el valorbásico a23II (diagrama, figura 7).

FAG 6

5: Diagrama viscosidad-temperatura para aceites minerales6: Viscosidad relativa �1 en función del tamaño del rodamiento y la velocidad: D = diámetro exterior;

d = diámetro del agujero

(mm2/s)

100000

50000

20000

10000

5000

2000

1000

500

200

100

50

20

10

5

2

1000

500

200

100

50

20

10

5

310 20 50 100 200 500 1000

n [ m

in-1 ]

Vis

cosi

dad

rel

ativ

a

1500100068046032022015010068

4632

2215

10

12011010090

80

70

60

50

40

30

20

104 6 810 20 30 40 60 100 200 300

Tem

per

atur

a d

e se

rvic

io t

[°C

]

a 40°C (140°F)

νViscosidad de servicio [mm2/s]

smm

21

�ν

2mmDiámetro medio del rodamiento dm = D+d

Viscosidad

5 6


Aquí � es la viscosidad del aceite lubri-cante o del aceite básico de la grasa a la tem-peratura de servicio (diagrama, figura 5) y�1 una viscosidad relativa que depende deltamaño del rodamiento (diámetro mediodm) y del número de revoluciones n (dia-grama, figura 6).

De la ecuación de la duración de vida al-canzable Lna y del diagrama de la figura 7puede deducirse cómo repercute una vis-cosidad de servicio diferente a la viscosidadrelativa en la duración de vida alcanzable.Con una relación de viscosidades de � > 2hasta 4 se forma una película lubricante to-talmente portante entre las superficies decontacto. Cuanto más bajo de estos valoressea �, tanto mayor es la parte alícuota delrozamiento mixto y tanto más importantees la aditivación del lubricante.

La viscosidad de servicio � del aceiteempleado o del aceite básico de la grasa, esdecir, su viscosidad cinemática a la tempe-

ratura de servicio se indica en las tablas dedatos de los fabricantes de aceites o grasas.Si sólo se conoce la viscosidad a 40 °C pue-de determinarse la viscosidad a la tempera-tura de servicio para aceites minerales decomportamiento medio viscosidad-tem-peratura, del diagrama de la figura 5.

La temperatura de servicio para deter-minar � depende del calor de rozamientoproducido, véase apartado 1.2. Si no exis-ten valores medidos de la temperatura enaplicaciones similares, puede calcularseaproximadamente la temperatura de servi-cio mediante un cálculo del equilibrio tér-mico, véase apartado 1.3.

Al medir la temperatura de servicio,sólo puede conocerse la temperatura delaro no rotante y no la temperatura realde las superficies solicitadas de contacto.En rodamientos de cinemática favorable(rodamientos de bolas y de rodillos cilín-dricos) puede determinarse la viscosidad

aproximadamente con la temperatura delaro no rotante. En el caso de calentamien-to exterior se determina la viscosidad conel valor medio de las temperaturas de losaros.

En rodamientos altamente solicitados acarga y en rodamientos con componentesmayores de deslizamiento (p. e. rodamien-tos de rodillos cilíndricos sin jaula, roda-mientos oscilantes de rodillos y rodamien-tos de rodillos cilíndricos solicitados porcarga axial) la temperatura en la zona decontacto es hasta 20 K más elevada quela temperatura de servicio medida. Estopuede compensarse aproximadamente, to-mando la mitad del valor � de la viscosidadde servicio en el diagrama para sustituirloen la fórmula � = �/�1.

7 FAG

7: Valor básico a23 para determinar el factor a23

20

10

5

2

1

0,5

0,2

0,10,05 0,1 0,2 0,5 1 2 5 10

a23II K=0

K=1

K=2

K=3

K=4

K=5

K=6

κ = ν1

ν

I

II III

Zonas

I Transición a la resistencia a la fatigaCondiciones previas: máxima limpieza en el intersticio de lubricación; solicitación a carga no demasiado alta; lubricante apropiado

II Limpieza normal en el intersticio de lubricación (en el casode aditivos apropiados y verificados en rodamientos pueden admitirse valores de a23 > 1 también para � < 0,4)

III Condiciones desfavorables de lubricación; suciedad en el lubricante; lubricantes no apropiados

Límites del cálculo ampliado de la duraciónTambién con el cálculo ampliado de la duración se tiene en cuen-ta sólo la fatiga del material como causa del fallo. La “duración devida alcanzable” calculada corresponde solamente a la duraciónde servicio real, si la duración del lubricante o la duración limitadapor el desgaste no son menores que la duración a la fatiga.


Para determinar el valor básico a23II enel diagrama de la figura 7 se necesita elvalor de K = K1 + K2.

El valor de K1 puede leerse en el diagra-ma de la figura 8 en función del tipo de ro-damiento y del factor de carga fs*.

K2 depende de la razón de viscosidades� y del factor fs*. Los valores del diagramade la figura 9 valen para lubricantes no adi-tivados y para lubricantes con aditivos cuyaefectividad propia para rodamientos nohaya sido comprobada.

Para K de 0 hasta 6, el valor a23II se en-cuentra en una de las curvas en la zona IIdel diagrama de la figura 7.

Para K > 6 sólo cabe esperar un factora23 en la zona III. En este caso convieneconseguir un valor K más pequeño mejo-rando las condiciones y situarse así en lazona II.

Nota respecto a aditivos:Si las superficies no están totalmente se-

paradas por una película lubricante, los lu-

bricantes deberán contener, además de ac-tivadores para aumentar la protección con-tra la corrosión y contra el envejecimiento,aditivos apropiados para reducir el desgas-te y aumentar la capacidad de absorber car-gas. Esto vale principalmente si � ≤ 0,4, yaque entonces predomina el desgaste.

FAG 8

8: Valor K1 en función del factor fs* y del tipo de rodamientos9: Valor K2 en función del factor fs* para lubricantes no aditivados y para lubricantes cuya efectividad para rodamientos no haya

sido comprobada

4

3

2

1

00 2 4 6 8 10 12

a

K1

fs*

b

c

d

7

6

5

4

3

2

1

00 2 4 6 8 10 12

fs*

K2

κ=0,25**κ=0,3**

κ=0,35**κ=0,4**κ=0,7κ=1κ=2κ=4

κ=0,2**

Rodamientos de bolasRodamientos de rodillos cónicos;rodamientos de rodillos cilíndricosRodamientos oscilantes de rodillos;rodamientos axiales oscilantesde rodillos3); rodamientos axiales derodillos cilíndricos1), 3)

Rodamientos de rodillos cilíndricossin jaula1), 2)

ab

c

d

Sólo puede alcanzarse si el lubricante ha sido filtrado muy finamente correspondiendo a V < 1; en otrocaso deberá tomarse K1 ≥ 6.Al determinar ν deberá tenerse en cuenta que el rozamiento es por lo menos un 50 % mayor queen rodamientos con jaula, lo que origina una mayor temperatura del rodamiento.Debe tenerse en cuenta la carga mínima.

1)

2)

3)

K2 será 0 con lubricantesaditivados y con sucorrespondiente certificado.

Con κ ≤ 0,4 predominará eldesgaste en el rodamiento,si no se evita medianteaditivos apropiados.

**

8

9


Los aditivos en los lubricantes reaccio-nan con las superficies metálicas del roda-miento y forman películas separadoras,que, si son totalmente eficaces, sustituyenla separación por película lubricante, noexistente. Sin embargo por regla generaldebe procurarse en primer lugar una sepa-ración mediante una película de aceite por-tante suficiente.

Factor de limpieza s

El factor de limpieza s cuantifica la in-fluencia de las impurezas sobre la duraciónde vida. Para determinar s se necesita el fac-tor de impurezas V.

Para una “limpieza normal” (V = 1) valesiempre s = 1, es decir, a23II = a23.

Con “limpieza elevada” (V = 0,5) y“limpieza máxima” (V = 0,3) se obtiene, apartir del valor fs* y en dependencia de la

razón de visocisades � un factor de limpie-za s ≥ 1 en el campo derecho (a) del dia-grama de la figura 10.

Con � ≤ 0,4 vale s = 1.

Con V = 2 (grado moderado de ensucia-miento del lubricante) y V = 3 (alto gradode ensuciamiento del lubricante) se obtie-ne el valor de s en el campo b del diagramade la figura 10.

9 FAG

10: Diagrama para determinar el factor de limpieza sa Diagrama para limpieza elevada (V = 0,5) hasta máxima limpieza (V = 0,3)b Diagrama para grado moderado de ensuciamiento (V = 2) y alto grado de ensuciamiento (V = 3) del lubricante

1

V = 1

2,5 3 4 5 6 7 8 9 10 12 14 16 18 20 2 3 5 10 15 20 30

κ=1

κ=0,7

κ=0,5

1

V = 0,5 V = 0,3

Factor de esfuerzos estáticos fs* Factor de limpieza s

κ=0,6

κ=0,

9

κ=0,

8

κ=1,

5

κ=2

κ=2,

5κ=

3

κ=3,

5

κ=4

0,1

0,2

0,3

0,70,5

V = 1

V = 2

V = 3

Fact

or d

e lim

pie

za s

0,05

0,03

Los rodamientos sin jaula pueden alcanzar un factor delimpieza s > 1 si se evita el desgaste en los contactosentre rodillo y rodillo mediante un lubricante altamenteviscoso y un grado de limpieza extremamente elevado(pureza del aceite según ISO 4406 de por lo menos 11/7).

a

b


Factor de impurezas V

El factor de impurezas V depende de lasección del rodamiento, del tipo de con-tacto de rodadura y de la clase de pureza delaceite, véase tabla, figura 11.

Si en la zona de contacto de máxima so-licitación de un rodamiento existen partí-culas duras de cierto tamaño solicitadaspor el paso de los cuerpos rodantes, apare-cen impresiones en las superficies de con-tacto que a su vez originan una fatiga pre-matura del material. Cuanto más pequeñasea la superficie de contacto, tanto mayores el efecto dañino de la partícula de un de-terminado tamaño. Esto significa que losrodamientos pequeños son más sensiblesbajo el mismo grado de ensuciamiento quelos rodamientos mayores y que los roda-mientos con contacto puntual (rodamien-tos de bolas) lo son más que los de contactolineal (rodamientos de rodillos).

La clase de pureza del aceite requeridasegún ISO 4406 (figura 12) es una magni-tud que puede medirse objetivamente paradeterminar el grado de ensuciamiento deun lubricante. Para ello se usa el métodonormalizado de contar partículas.

El número de todas las partículas > 5 �my el número de todas las partículas > 15 �mse coordinan con una determinada clasede pureza normalizada según ISO. Así, unapureza del aceite de 15/12 según ISO 4406significa, que en cada 100 ml de líquido seencuentran entre 16000 y 32000 partícu-las > 5 �m y entre 2000 y 4000 partículas> 15 �m. La diferencia entre una clase y lasiguiente consiste en la duplicación o di-visión en dos partes del número de par-tículas.

Para poder alcanzar la pureza del aceiterequerida, debe existir cierta tasa de reten-ción del filtro x (compárese apartado5.1.3). Usando un filtro de este tipo nopuede deducirse automáticamente una de-terminada clase de pureza del aceite.

Graduación del factor de impurezas

Limpieza normal (V = 1) se admite bajocondiciones que aparecen frecuentemente:

– buena obturación, adaptada al medioambiente;

– limpieza durante el montaje;– pureza del aceite correspondiente a

V = 1;– observación de los intervalos de cambio

de aceite recomendados.

Limpieza máxima (V = 0,3) existe prác-ticamente cuando

– los rodamientos han sido engrasados yobturados con tapas de obturación o ta-pas de protección por FAG contra elpolvo. En aplicaciones resistentes a lafatiga, es generalmente la duración dellubricante la que limita la vida del roda-miento;

– el usuario lubrica con grasa teniendo encuenta de mantener la limpieza de losrodamientos en el estado de suministrodurante todo el tiempo de servicio,montando los rodamientos bajo máxi-ma limpieza en soportes limpios, lubri-cando con grasas limpias y tomandomedidas que eviten la entrada de sucie-dad durante el servicio (compárese pá-gina 57, grasas apropiadas FAG Arcanolpara rodamientos);

– en rodamientos lubricados por circula-ción de aceite se lleva a cabo un lavadoprevio del sistema de circulación delaceite antes de comenzar el servicio delos rodamientos montados bajo máxi-ma limpieza pudiendo asegurar una cla-se de pureza del aceite correspondientea V = 0,3 durante todo el servicio (elaceite nuevo se llenará a través de filtrosmuy finos).

Debe evitarse un alto grado de ensucia-miento del lubricante (V = 3) mejorandolas condiciones. Posibles causas para altogrado de ensuciamiento:

– el soporte de fundición no ha sido lim-piado, o malamente (residuos de la are-na de moldeo; partículas del proceso demecanizado);

– polvo abrasivo de componentes desgas-tados llegan al circuito de aceite;

– partículas extrañas entran en el roda-miento a causa de obturaciones insufi-cientes;

– entrada de agua o también agua de con-densación origina corrosión de reposo oempeora las condiciones de lubricación.

Los valores intermedios V = 0,5 (lim-pieza elevada) y V = 2 (grado moderado deensuciamiento) deberán aplicarse sola-mente cuando el usuario tiene la suficien-te experiencia para poder enjuiciar correc-tamente el estado de limpieza.

Además, posibles partículas originandesgaste. FAG ha seleccionado el tratamien-to térmico de las partes del rodamiento, detal forma que rodamientos con poco roza-miento por deslizamiento (p. e. rodamien-tos radiales de bolas y de rodillos cilíndri-cos) y con V = 0,3 no presentan apenasdesgaste aún tras largos periodos de fun-cionamiento.

Los rodamientos axiales de rodillos ci-líndricos, los rodamientos de rodillos cilín-dricos sin jaula y otros rodamientos con ro-zamiento por deslizamiento algo mayorreaccionan más violentamente frente apartículas pequeñas y duras de suciedad.Un filtraje extremadamente fino del lubri-cante puede evitar el desgaste crítico.

FAG 10


11: Valores de orientación para el factor de impurezas V

11 FAG

(D-d)/2 V Contacto puntual Contacto linealClase de pureza Valores de orientación Clase de pureza Valores de orientacióndel aceite para la tasa de retención del aceite para la tasa de retenciónrequerida según del filtro según requerida según del filtro segúnISO 4406 ISO 4572 ISO 4406 nach ISO 4572

mm

0,3 11/8 3 ≥ 200 12/9 3 ≥ 2000,5 12/9 3 ≥ 200 13/10 3 ≥ 75

≤ 12,5 1 14/11 6 ≥ 75 15/12 6 ≥ 752 15/12 6 ≥ 75 16/13 12 ≥ 753 16/13 12 ≥ 75 17/14 25 ≥ 75

0,3 12/9 3 ≥ 200 13/10 3 ≥ 750,5 13/10 3 ≥ 75 14/11 6 ≥ 75

> 12,5 ... 20 1 15/12 6 ≥ 75 16/13 12 ≥ 752 16/13 12 ≥ 75 17/14 25 ≥ 753 18/14 25 ≥ 75 19/15 25 ≥ 75

0,3 13/10 3 ≥ 75 14/11 6 ≥ 750,5 14/11 6 ≥ 75 15/12 6 ≥ 75

> 20 ... 35 1 16/13 12 ≥ 75 17/14 12 ≥ 752 17/14 25 ≥ 75 18/15 25 ≥ 753 19/15 25 ≥ 75 20/16 25 ≥ 75

0,3 14/11 6 ≥ 75 14/11 6 ≥ 750,5 15/12 6 ≥ 75 15/12 12 ≥ 75

> 35 1 17/14 12 ≥ 75 18/14 25 ≥ 752 18/15 25 ≥ 75 19/16 25 ≥ 753 20/16 25 ≥ 75 21/17 25 ≥ 75

La clase de pureza del aceite como medida para la probabilidad de sobrepasar en la rodadura partículas que reducen la duración de vida del roda-miento puede ser determinada por las pruebas de los fabricantes de filtros y de los institutos. Conviene observar que la toma de muestras sea ade-cuada (véase DIN 51 570). También existen aparatos de medición on-line. Las clases de pureza se dan por alcanzadas si toda la cantidad de aceite encirculación pasa una vez por el filtro en pocos minutos. Antes de la puesta en servicio del conjunto de rodamientos debe realizarse un lavado paraasegurar una buena limpieza.

Una tasa de retención del filtro de 3 ≥ 200 (ISO 4572), p. e., significa que en el test Multi-Pass, de 200 partículas ≥ 3 �m solamente pasa una par-tícula por el filtro. No deben utilizarse filtros de mayor malla que 25 ≥ 75 para no afectar igualmente los demás componentes incluidos en el cir-cuito de aceite.

12: Clases de pureza del aceite según ISO 4406 (extracto)

Número de partículas en cada 100 ml Códigomayor que 5 µm mayor que 15 µm

más de hasta más de hasta

500000 1000000 64000 130000 20/17250000 500000 32000 64000 19/16130000 250000 16000 32000 18/1564000 130000 8000 16000 17/1432000 64000 4000 8000 16/1316000 32000 2000 4000 15/128000 16000 1000 2000 14/114000 8000 500 1000 13/102000 4000 250 500 12/91000 2000 130 250 11/81000 2000 64 130 11/7500 1000 32 64 10/6250 500 32 64 9/6

1.1.4 La película lubricante en lalubricación con grasa

Al emplear grasas, la lubricación de losrodamientos se efectúa principalmente porel aceite básico que el espesante va cedien-do poco a poco al cabo del tiempo. Las le-yes básicas de la teoría EHD valen en prin-cipio también para la lubricación congrasas. Para determinar la razón de viscosi-dades � = �/�1 se toma la viscosidad de ser-vicio del aceite básico. Principalmente enel caso de valores bajos de �, el espesante ylos aditivos contribuyen a una lubricacióneficaz.

Si se conoce la buena aptitud de unagrasa para el caso de aplicación concreto,p. e. con las grasas FAG Arcanol para ro-damientos (véase página 57), y si existe unabuena limpieza y una relubricación sufi-ciente, pueden tomarse los mismos valoresde K2 que para aceites convenientementeaditivados. Si no existen estas condiciones,conviene elegir para mayor seguridad el lí-mite inferior de la zona II al determinar elvalor de a23II. Esto vale principalmente sino se ha respetado el plazo de relubrica-ción. La elección de la grasa apropiada esmuy importante en rodamientos con ma-yor rozamiento por deslizamiento asícomo en rodamientos grandes o altamentesolicitados. Si la solicitación a carga es ele-vada, es de gran importancia la capacidadlubricante del espesante y la aditivación.

En la lubricación con grasa sólo una pe-queña parte del lubricante toma parte acti-vamente en el proceso de lubricación. Lasgrasas de consistencia normal son despla-zadas en gran parte del rodamiento y se de-posita a los lados o abandona el alojamien-to a través de la obturación. La grasa quequeda en las superficies de rodadura y den-tro o inmediatamente al lado del roda-miento va cediendo constantemente lacantidad mínima necesaria de aceite paralubricar las superficies funcionales. La can-tidad de lubricante eficaz entre las superfi-cies de rodadura es pues suficiente, bajo so-licitaciones a carga moderadas, durante untiempo relativamente largo.

La cesión de aceite depende del tipo degrasa, de la viscosidad del aceite básico, dela magnitud de la superficie que lo cede, dela temperatura y de la solicitación mecáni-ca de la grasa.

La eficacia del espesante de la grasa sereconoce al medir el espesor de la películalubricante en función del tiempo de fun-cionamiento. Al arrancar el rodamiento seorigina en dependencia del tipo de espe-sante, un espesor de la película en la zonade contacto, considerablemente mayorque el correspondiente al aceite básico. Lavariación de la grasa y el desplazamiento dela misma dan lugar a una rápida disminu-ción del espesor de la película lubricante,figura 13.

A pesar de una película lubricante posi-blemente reducida, la eficacia de la lubri-cación es suficiente durante el periodo derelubricación. El espesante y los activado-res en la grasa apoyan decisivamente la lu-bricación, con lo que no cabe esperar unadisminución de la duración de vida. Paraalcanzar largos periodos de reengrase, es fa-

vorable si la grasa cede precisamente tantoaceite como sea necesario para la lubrica-ción del rodamiento. Así la cesión de acei-te es constante durante un periodo detiempo largo. Las grasas con un aceite bá-sico altamente viscoso ceden el aceite en untiempo relativamente corto. Por ello sólopuede conseguirse un buen estado de lu-bricación llenando suficientemente el ro-damiento y el alojamiento con grasa o conperiodos de reengrase cortos.

La eficacia lubricante del espesante en elservicio de los rodamientos se demuestraprincipalmente en la zona de rozamientomixto.

FAG 12

13: Razón de espesores de la película de grasa y la película del aceite básico en función del tiempo de funcionamiento

t

0 10 20 30 40 50 120

1,0

2,0

min

0

Espesor película de grasaEspesor película de aceite básico



1.1.5 Capas lubricantes en lalubricación seca

La manera de actuar la lubricación secase basa principalmente en compensar ru-gosidades de las superficies, disminuyendoasí la profundidad de rugosidad efectiva delas superficies. Durante el proceso de des-lizamiento y rodadura y en dependencia dela solicitación a carga y tipo de material seaprieta el lubricante sólido en la superficiemetálica o se activan reacciones químicascon la superficie.

En lubricantes sólidos con estructura la-minar, las capas laminares del sólido seorientan bajo carga mediante deslizamien-tos con relación a la superficie. Por ello elproceso de deslizamiento tiene lugar lejos

de la superficie metálica (figura 14). Lacapa de lubricante sólido compresible re-parte la carga uniformemente sobre unasuperficie mayor. Lubricantes sólidos sinestructura laminar son fosfatos, óxidos, hi-dróxidos y sulfuros. También los metalesblandos pueden contarse entre los lubri-cantes sólidos. Debido a su baja resistenciaal corte presentan un comportamiento fa-vorable respecto al rozamiento. Por reglageneral, con lubricantes sólidos se consi-guen tiempos de funcionamiento clara-mente menores que con lubricación porgrasa o por aceite. La capa de lubricante só-lido aplicada es solicitada por los procesosde deslizamiento y rodadura gastándose almismo tiempo.

En presencia de aceite o grasa se reduce

la duración de servicio de las capas de lu-bricantes sólidos en dependencia del trata-miento previo de las superficies y del tipode lubricante. Superficies tratadas con lacaposiblemente se reblandecen y se alteran,aumentando así el rozamiento entre las su-perficies tratadas con laca. Muchos lubri-cantes se ofrecen con aditivos sólidos, prin-cipalmente con MoS2. Son usuales aditivosentre 0,5 y 3 por ciento en peso de MoS2en disolución coloidal en aceites y entre 1y 10 por ciento en peso en grasas. En acei-tes de elevada viscosidad es necesaria unaconcentración de MoS2 más elevada, paramejorar notablemente el efecto lubricante.

Las dispersiones que constan de partí-culas menores de 1 �m son muy estables yno se depositan.

Los lubricantes sólidos en el aceite o enla grasa sólo contribuyen a la lubricación siexiste una separación insuficiente de las su-perficies de contacto (lubricación parcial).Se mejora la capacidad de trasmitir cargasy se disminuye el rozamiento.

Un aditivo de lubricante sólido en elaceite puede presentar ventajas durante elperiodo de rodaje, si debido a la rugosidadde las superficies de contacto en algunospuntos todavía no se forma una película deaceite portante.

En rodamientos altamente revoluciona-dos, los aditivos de lubricante sólidos posi-blemente tengan un efecto perturbador,porque originan un aumento del roza-miento en el rodamiento y de la tempera-tura.

13 FAG

14: Efecto de los lubricantes sólidos con estructura laminar, p. e. del MoS2

Material básico

Material básico

Material básico

Planos dedeslizamientoy adhesión

Planos dedeslizamiento

Mo

Mo

MoS

S

S

S

Material básico

El lubricante en el rodamientoCálculo del par de rozamiento

1.2 Cálculo del par de rozamiento

El par de rozamiento M de un roda-miento, es decir, la suma de los rozamien-tos por rodadura, por deslizamiento y de-bidos al lubricante, es la resistencia que elrodamiento opone a su movimiento. Lamagnitud de M depende de la solicitacióna carga, del número de revoluciones y de laviscosidad del lubricante (figura 15). Aquícabe distinguir una parte del par de roza-miento M0 independiente de la carga yotra parte M1 que depende de la carga. Eltriángulo negro a la izquierda de la línea depuntos muestra que si la velocidad de giroes baja y la solicitación a carga es alta, pue-de aparecer además una parte relativamen-te alta de rozamiento mixto RM que hayque añadir a M0 y M1, debido a que en estazona las superficies de rodadura todavía noestán separadas por una película portantede lubricación. La zona a la derecha de lalínea de puntos muestra que si bajo condi-ciones normales se ha formado una pelícu-la portante de lubricación, el par total derozamiento es la suma de M0 y M1 sola-mente.

M = M0 + M1 [N mm]M [N mm] Par total de rozamiento del

rodamientoM0 [N mm] Par de rozamiento indepen-

diente de la cargaM1 [N mm] Par de rozamiento depen-

diente de la carga

El rozamiento mixto puede aparecer enlos caminos de rodadura, en los rebordes yen la jaula. Bajo condiciones de serviciodesfavorables puede llegar a ser muy eleva-do, siendo muy difícil de cuantificar.

En los rodamientos radiales de bolas yen rodamientos de rodillos cilíndricos sinjaula solicitados sólo por carga radial, laparte de rozamiento mixto según la figura15 es prácticamente insignificante. El parde rozamiento de los rodamientos de rodi-llos cilíndricos solicitados por carga axial secalcula mediante las fórmulas indicadas alfinal del apartado 1.2.

Los rodamientos con elevado porcenta-je de deslizamiento (rodamientos de rodi-llos cilíndricos sin jaula, rodamientos derodillos cónicos, rodamientos oscilantes derodillos, rodamientos axiales) funcionan

fuera de la zona de rozamiento mixto des-pués de la fase de rodaje, si se cumple la si-guiente condición:

n · � / (P/C)0,5 ≥ 9000n [min–1] Número de revolcuiones� [mm2/s] Viscosidad de servicio del

aceite o del aceite básico dela grasa

P [kN] Carga dinámica equivalenteC [kN] Capacidad dinámica de carga

El par de rozamiento independiente dela carga M0 depende de la viscosidad deservicio � del lubricante y del número derevoluciones n. La viscosidad de servicio asu vez está influenciada por el rozamientodel rodamiento a través de la temperatura.

Además influyen el diámetro medio del ro-damiento dm y principalmente el ancho delcontacto de rodadura –más o menos segúnel tipo de rodamiento– sobre el valor deM0. El par de rozamiento independientede la carga M0 se determina en buena co-rrespondencia con valores de ensayo con lafórmula

M0 = f0 · 10–7 · (� · n)2/3 · dm3 [N mm]

siendo

M0 [N mm] Par de rozamiento indepen-diente de la carga

f0 Factor para el tipo de roda-miento y la lubricación (ta-bla, figura 16)

FAG 14

15: Par de rozamiento de rodamientos en función del número de revoluciones,viscosidad del lubricante y carga.En los rodamientos de bolas (excepto los axiales) y en rodamientos de rodilloscilíndricos solicitados sólo por carga radial, el triángulo del rozamiento mixto (a la izquierda) es insignificante, es decir, RM ≈ 0

Par

de r

ozam

ient

o M

Número de revoluciones n ⋅ viscosidad ν

Carga P

Partes del par de rozamiento:

Rozamiento del lubricante Mo

}Rozamiento EHD en el caminode rodadura + rozamiento HDen los rebordes

M1

Rozamiento mixto en el camino derodadura y en los rebordes RM


� [mm2/s] Viscosidad de servicio delaceite o del aceite básico dela grasa (figura 5, página 6)

n [min–1] Número de revolucionesdel rodamiento

dm [mm] (D + d)/2, diámetro mediodel rodamiento

El factor f0 se indica en la tabla, figura16, para lubricación por baño de aceite, enla que el nivel de aceite alcanza, en el roda-miento en reposo, la mitad del cuerpo ro-dante más inferior. Para igual diámetromedio dm, el factor f0 crece con el tamañode las bolas o la longitud de los rodillos, es

decir, indirectamente también con la sec-ción del rodamiento. Por ello, en la tabla seindican valores más elevados de f0 para lasseries anchas de rodamientos que para lasestrechas. Si rodamientos radiales funcio-nan en ejes verticales bajo carga radial hayque tomar el doble del valor indicado en latabla de la figura 16. Lo mismo vale si pasamucho aceite de refrigeración o si el gradode relleno de la grasa es muy alto (es decir,si hay más grasa de la que pueda evacuarselateralmente).

Los rodamientos recién engrasados tie-nen, en la fase de rodaje, valores de f0 igua-les a los de rodamientos con lubricación por

baño de aceite. Una vez distribuida la gra-sa puede tomarse la mitad del valor f0 de latabla de la figura 16, ya que entonces serátan bajo como en el caso de lubricación concantidades mínimas de aceite. Al lubricarcon una grasa bien elegida a raíz de las con-diciones de servicio, se obtiene un par derozamiento M0 que depende principalmen-te del rozamiento interno del aceite básico.

En ensayos cercanos a la práctica es po-sible determinar valores exactos de M0 paralas grasas más diversas. Bajo demanda,FAG realiza estos ensayos con el aparatoR27, desarrollado expresamente para lamedición del par de rozamiento.

15 FAG

16: Factor f0 para el cálculo de M0 en función del tipo y serie de rodamientos para lubricación por baño de aceite. Para lubricación con grasa después de la distribución de la grasa y para lubricación con cantidades mínimas de aceite debetomarse la mitad de estos valores

Tipo de rodamiento Factor f0 para Tipo de rodamiento Factor f0 paraSerie lubricación por baño de aceite Serie lubricación por baño de aceite

Rodamientos rígidos de bolas 1,5...2 Rodamientos de agujasNA48, NA49 5...5,5

Rodamientos oscilantes de bolas12 1,5 Rodamientos de rodillos cónicos13 2 302, 303, 313 322 2,5 329, 320, 322, 323 4,523 3 330, 331, 332 6

Rodamientos de bolas de contacto angular, de una hilera Rodamientos oscilantes de rodillos72 2 213, 222 3,5...473 3 223, 230, 239 4,5

231, 232 5,5...6Rodamientos de bolas de contacto angular, de dos hileras 240, 241 6,5...7

32 3,533 6 Rodamientos axiales de bolas

511, 512, 513, 514 1,5Rodamientos con cuatro 522, 523, 524 2caminos de rodadura 4

Rodamientos axiales de rodillos cilíndricosRodamientos de rodillos cilíndricos 811 3con jaula: 812 4

2, 3, 4, 10 222 3 Rodamientos axiales oscilantes de rodillos23 4 292E 2,530 2,5 293E 3

sin jaula: 294E 3,3NCF29V 6NCF30V 7NNC49V 11NJ23VH 12NNF50V 13


El par de rozamiento dependiente de lacarga M1 se obtiene del rozamiento de ro-dadura y del rozamiento de deslizamientoen los bordes y en las superficies-guía dela jaula. El cálculo de M1 (véase ecuación acontinuación) con el factor f1 (tabla, figu-ra 17) presupone una película separadoraen las superficies de contacto de rodadura(� = �/�1 ≥ 1). Bajo estas condiciones, M1apenas varía con el número de revolucionespero sí con la magnitud de las superficies decontacto y con ello, con el ceñimiento en-tre cuerpo rodante y camino de rodadura ycon la solicitación a carga del rodamiento.Otros parámetros son también aquí, el tipoy tamaño del rodamiento.

El par de rozamiento dependiente de lacarga M1 se calcula a partir de:

M1 = f1 · P1 · dm [N mm]

siendo

M1 [N mm] Par de rozamientodependiente de la carga

f1 Factor para la solicitación acarga, véase tabla, figura 17

P1 [N] Solicitación a cargacorrespondiente a M1, véasetabla, figura 17

dm [mm] (D + d)/2, diámetro mediodel rodamiento

En los rodamientos de bolas y oscilan-tes de rodillos, el factor f1 es proporcionala la expresión (P0*/C0)s debido a la curva-tura de la superficie de presión. En los ro-damientos de rodillos cilíndricos y de ro-dillos cónicos, f1 permanece constante.Aquí P0* representa la carga equivalente(con solicitaciones dinámicas) y C0 la ca-pacidad de carga estática. La magnitud delexponente s depende en los rodamientosde bolas, del rozamiento debido al movi-miento de spin. En los rodamientos de bo-las en los que este rozamiento es pequeño,vale s = 0,5; en rodamientos de bolas conun rozamiento debido al spin elevado,como p. e. en rodamientos de bolas de con-tacto angular con un ángulo de contacto de�0 = 40°, vale s = 0,33, compárese tabla, fi-gura 17.

17: Factores para el cálculo del par de rozamiento dependiente de la carga M1

Tipo de rodamiento, serie f1*) P11)

Rodamientos rígidos de bolas (0,0005...0,0009) · Fr o 3,3 Fa – 0,1 Fr2)

(P0*/C0)0,5

Rodamientos oscilantes de bolas 0,0003 (P0*/C0)0,4 Fr o 1,37 Fa/e – 0,1 Fr 2)

Rodamientos de bolas de contacto angularde una hilera, � = 15° 0,0008 (P0*/C0)0,5 Fr o 3,3 Fa – 0,1 Fr

2)de una hilera, � = 25° 0,0009 (P0*/C0)0,5 Fr o 1,9 Fa – 0,1 Fr

2)de una hilera, � = 40° 0,001 (P0*/C0)0,33 Fr o 1,0 Fa – 0,1 Fr

2)de dos hileras o de una hileraapareados 0,001 (P0*/C0)0,33 Fr o 1,4 Fa – 0,1 Fr

2)

Rodamientos con cuatro caminos de rodadura 0,001 (P0*/C0)0,33 Fr o 1,5 Fa + 3,6 Fr

2)

Rodamientos de rodillos cilíndricos con jaula 0,0002...0,0004 Fr

3)Rodamientos de rodillos cilíndricos sin jaula 0,00055 Fr

3)

Rodamientos de agujas 0,0015 Fr

Rodamientos de rodillos cónicos, de una hilera 0,0004 2 Y Fa o Fr

2)Rodamientos de rodillos cónicos, de dos hileras o dos de una hilera, disposición en X o en O 0,0004 1,21 Fa/e o Fr

2)

Rodamientos oscilantes de rodillosSerie 213, 222 0,0005 (P0*/C0)0,33

Serie 223 0,0008 (P0*/C0)0,33 1,6 Fa/e, si Fa/Fr > eSerie 231, 240 0,0012 (P0*/C0)0,5

Serie 230, 239 0,00075 (P0*/C0)0,5 Fr {1 + 0,6 [Fa/(e · Fr)]3},Serie 232 0,0016 (P0*/C0)0,5 if Fa/Fr ≤ eSerie 241 0,0022 (P0*/C0)0,5

Rodamientos axiales de bolas 0,0012 (Fa/C0)0,33 Fa

Rodamientos axiales de rodillos cilíndricos 0,0015 FaRodamientos axiales oscilantes de rodillos 0,00023...0,00033 Fa (siendo Fr ≤ 0,55 Fa)

*) Tomar el valor mayor para las series anchas1) Si P1 < Fr,, debe tomarse P1 = Fr.2) En cada caso deberá tomarse el valor mayor.3) Sólo para solicitación radial. En rodamientos de rodillos cilíndricos solicitados además por

cargas axiales hay que añadir Ma al par de rozamiento M1: M = M0 + M1 + Ma, véase fig. 18.

Símbolos utilizados en las fórmulas:P0* [N] Carga equivalente, calculada a partir de la fuerza dinámica radial Fr y de la fuerza dinámi-

ca axial Fa, así como con los factores estáticos X0 y Y0 (véase Catálogo FAG WL 41520,Cálculo ampliado de la duración)

C0 [N] Capacidad de carga estática (véase Catálogo FAG WL 41520)Fa [N] Componente axial de la solicitación dinámica del rodamientoFr [N] Componente radial de la solicitación dinámica del rodamientoY, e Factores (véase Catálogo FAG WL 41520)FAG 16

}


Cuanto mayores sean los rodamientos,tanto más pequeños son los cuerpos ro-dantes en comparación al diámetro mediodel rodamiento dm. Es decir, el rozamientodebido al movimiento de spin entre loscuerpos rodantes y los caminos de rodadu-ra crece proporcionalmente más despacioque dm. En los rodamientos grandes, prin-cipalmente en aquéllos con sección peque-ña, pueden obtenerse por lo tanto valoresdel rozamiento M1 mayores en el cálculoque en la práctica.

La solicitación a carga P1, determinantepara el par de rozamiento dependiente dela carga M1, tiene en cuenta que M1 varíacon el ángulo de carga = arc tg (Fa/Fr).Para simplificar el cálculo se ha introduci-do aquí como valor de referencia, el factorY, que a su vez depende de Fa/Fr y del án-gulo de carga �.

Al determinar el par de rozamiento derodamientos de rodillos cilíndricos, soli-citados también por carga axial hay quesumar el par de rozamiento dependiente dela carga axial Ma a los valores de M0 y M1.Aquí vale pues:

M = M0 + M1 + Ma [N mm]

y

Ma = fa · 0,06 · Fa · dm [N mm]fa Factor, dependiente de la solicitación a

carga axial Fa y del estado de lubrica-ción (figura 18)

Con las fórmulas explicadas puede de-terminarse con suficiente aproximación elpar de rozamiento de un apoyo. En la prác-tica pueden haber diferencias si la lubrica-ción total deseada no puede mantenerse yaparece lubricación mixta. No siempre sealcanza el estado óptimo de lubricacióndurante el servicio.

El momento de arranque de los roda-mientos al poner en marcha las máquinaspuede ser considerablemente más alto queel valor calculado, principalmente en frío osi los rodamientos tienen obturaciones ro-zantes.

En los rodamientos con obturacionesrozantes, hay que prever un factor de co-rrección considerable que multiplica el va-lor del par de rozamiento calculado. En ro-damientos pequeños rellenos de grasa, este

factor puede ser 9 (p. e. en el 6201.2RSRcon grasa estándar después de la distribu-ción de la grasa); en rodamientos mayoresel factor puede ser 3 (p. e. en el 6216.2RSRcon grasa estándar después de la distribu-ción de la grasa). El rozamiento de la ob-turación depende también de la clase de

consistencia de la grasa y del número de re-voluciones.

El sistema de medición R27 de FAG esapropiado también para la determinaciónexacta del par de rozamiento de la obtura-ción.

17 FAG

18: Factor fa para determinar el par de rozamiento dependiente de la carga axial Maen rodamientos de rodillos cilíndricos solicitados por carga axial

Para el cálculo se necesitan los siguientes parámetros:

fb = 0,0048 para rodamientos con jaula0,0061 para rodamientos sin jaula

dm [mm] Diámetro medio del rodamiento = 0,5 · (D + d)� [mm2/s] Viscosidad de servicio del aceite o del aceite básico de la grasan [min–1] Número de revoluciones del aro interiorFa [N] Carga axialD [mm] Diámetro exterior del rodamientod [mm] Diámetro del agujero

0,2

0,1

0,05

0,03

0,02

0,014

0,01

fa

0,15

0,5 1 2 3 4 5 6 7 8 10 20 30 40

fb · dm · ν · n · · (D2 - d2)1Fa

2

El lubricante en el rodamientoTemperatura de servicio

1.3 Temperatura de servicio

La temperatura de servicio de un con-junto de rodamientos aumenta después dela puesta en marcha y se mantiene cons-tante si entre la producción de calor y laevacuación del mismo se ha establecido unequilibrio (temperatura de servicio).

La temperatura de régimen t puede de-terminarse con la ecuación del flujo calorí-fico QR [W] producido por el rodamientoy del flujo calorífico QL [W] emitido alambiente. La temperatura del rodamientot depende en alto grado de las condicionesde transmisión térmica entre rodamiento,partes adyacentes y ambiente. Las ecuacio-nes se explican a continuación. Si se cono-cen los parámetros necesarios Kt y qLB(p. e. a raíz de ensayos) puede determinar-se la temperatura del rodamiento t a basedel equilibrio térmico.

El flujo calorífico QR producido por elrozamiento del rodamiento se calcula apartir del par de rozamiento M [N mm](apartado 1.2) y del número de revolucio-nes n [min–1].

QR = 1,047 · 10–4 · n · M [W]

El flujo calorífico QL emitido se calcu-la a partir de la diferencia [K] entre la tem-peratura del rodamiento t y la del ambien-te tu; de la magnitud de las superficies quetransmiten calor (2dm · · B); de la densi-dad del flujo calorífico qLB (figura 19) asícomo del factor de refrigeración Kt. Paralas condiciones de emisión de calor en so-portes normales de toma Kt = 1. En otroscasos, con mejor o peor emisión de calor,véase más abajo.

QL = qLB · [(t–tu)/50] · Kt · 2 · 10–3 · dm · · B [W]qLB [kW/m2] Densidad relativa del flujo

calorífico, diagrama de lafigura 19

dm [mm] (D + d)/2B [mm] Anchura

Kt Factor de refrigeración= 0,5 emisión mala de calor

(ambiente caliente, calorexterno)

= 1 emisión normal de calor(soporte aislado)

= 2,5 emisión muy buena decalor (viento de frente)

En el caso de lubricación por circula-ción, el aceite evacúa calor adicionalmen-te. El flujo calorífico emitido se obtiene apartir de las temperaturas de entrada tE yde salida tA del aceite, de la densidad � y delcalor específico del aceite c, así como de lacantidad de aceite m [cm3/min] que pasapor unidad de tiempo. La densidad estácomprendida normalmente entre 0,86 y0,93 kg/dm3; el calor específico dependedel tipo de aceite y vale entre 1,7 y 2,4kJ/(kg · K).

Qaceite = m · � · c · (tA – tE)/60 [W]

Con aceites minerales normales de den-sidad � = 0,89 kg/dm3 y c = 2 kJ/(kg · K)puede tomarse más sencillamente:

Qaceite = 30 · Vaceite · (tA – tE) [W]

siendo

Vaceite la cantidad de aceite que pasa [l/min]

La temperatura del rodamiento t puedecalcularse entonces, igualando

QR = QL + Qaceite [W]

El resultado obtenido con este cálculode la temperatura generalmente no es muyexacto, ya que las magnitudes usadas, prin-cipalmente qL y Kt por regla general no seconocen bien. Una base satisfactoria se ob-tiene cuando se determina la temperaturade régimen en una marcha de prueba y apartir de ésta se calcula el factor de refrige-ración Kt. Con este factor y en montajescon condiciones de servicio similares po-drá determinarse la temperatura de serviciocon suficiente aproximación de los roda-mientos de distinto tipo montados y fun-cionando bajo solicitaciones de carga y develocidad diferentes.

FAG 18

19: Densidad relativa del flujo calorífico referida a las siguientes condiciones delrodamiento: 70 °C en el aro en reposo; 20 °C en el ambiente; solicitación a carga entre 4 y 6 % de C0

70

5040

30

20

14

10

7

51 000 2 000 5 0003 000 10 000 20 000 50 000 100 000mm2

qLB = 20 kW/m2 = const.

dm · B

kW/m2

qLB = 20 ·-0,34

4 000 mm2

dm ·Bm2kW

Den

sida

d re

lativ

a de

l flu

jo c

alor

ífico

qLB

Sistemas de lubricaciónLubricación con grasa · Lubricación con aceite · Lubricación sólida · Elección del sistema de lubricación

2 Sistemas de lubricación

Al construir una máquina es aconseja-ble determinar lo más pronto posible el sis-tema para lubricar los rodamientos monta-dos. La elección puede tomarse entre unsistema por aceite y un sistema por grasa.En casos especiales puede preverse una lu-bricación por lubricantes sólidos. Una vi-sión de conjunto de los sistemas usuales delubricación puede verse en la tabla de la fi-gura 20 (página 20).

2.1 Lubricación con grasa

La lubricación con grasa se usa en un90 % de todas las aplicaciones de roda-mientos. Las ventajas esenciales de una lu-bricación con grasa son:

– construcciones muy sencillas;– mayor eficacia de la obturación debido

a la grasa;– elevada duración de servicio mediante

una lubricación sin mantenimiento ysin aparatos de lubricación;

– apropiada para factores de velocidadn · dm de hasta 1,8 · 106 min–1 (n, núme-ro de revoluciones; dm, diámetro mediodel rodamiento);

– periodo más largo hasta el fallo en elcaso de fallar la lubricación después dealcanzarse la duración de servicio de lagrasa si los factores de velocidad sonmoderados;

– par de rozamiento bajo.

Bajo condiciones normales de servicio yde medio ambiente, la lubricación por gra-sa puede realizarse muchas veces como lu-bricación a vida (for-life).

En el caso de elevadas solicitaciones (nú-mero de revoluciones, temperatura, carga)debe preverse una relubricación con perio-dos de reengrase adecuados. En el caso detiempos de reengrase cortos hay que preveruna bomba para inyección de la grasa, ca-nales de alimentación de la grasa, even-tualmente un disco regulador de la grasa yun recinto colector para la grasa usada.

2.2 Lubricación con aceite

Un sistema de lubricación con aceite re-sulta adecuado si los elementos de máqui-na próximos deben lubricarse con aceite ocuando sea necesario evacuar calor me-diante el lubricante. La evacuación de ca-lor puede ser necesaria en el caso de eleva-das velocidades de giro, altas solicitacionesa carga o si la aplicación de rodamientosestá sometida a calor desde afuera.

En la lubricación con aceite por peque-ñas cantidades (lubricación con cantidadesmínimas), como p. e. lubricación por go-teo, por neblina de aceite o por aceite y airees posible dosificar la cantidad de aceiteexactamente.

Esto ofrece la ventaja de que el rozamien-to por chapoteo se evita y el rozamiento delrodamiento puede mantenerse bajo.

Al usar aire como medio portante de lalubricación puede conseguirse una alimen-tación digida y una corriente favorablepara la obturación.

La lubricación por inyección de aceitecon grandes cantidades facilita la alimen-tación precisa de todos los puntos de con-tacto en rodamientos altamente revolucio-nados y una buena refrigeración.

2.3 Lubricación sólida

La lubricación sólida es una lubricacióna vida, si existe una unión fuerte del lubri-cante con las superficies funcionales, p. e.en el caso de lacas lubricantes y, en el casode funcionar bajo condiciones de servicio,que originen un desgaste reducido de lacapa. Si se usan lubricantes sólidos en formade pastas o polvo es posible una relubrica-ción. Sin embargo un exceso de lubricanteconduce a perturbaciones en el giro.

En la lubricación transfer los cuerposrodantes se encargan de llevar pequeñascantidades del lubricante sólido hasta lazona de contacto. El lubricante sólido giracomo masa sólida conjuntamente con eljuego de cuerpos rodantes o, en casos espe-ciales, está contenido como elemento alea-do en el material de la jaula. Esta lubrica-ción es muy eficaz y da lugar a tiempos defuncionamiento relativamente largos. Conella se obtiene una relubricación continua-da hasta que se hayan agotado las partícu-las de lubricante sólido.

2.4 Elección del sistema de lubricación

Al elegir el sistema de lubricación debentenerse en cuenta los siguientes aspectos:

– condiciones de servicio de los roda-mientos;

– exigencias respecto al comportamientode los rodamientos con relación al giro,al ruido, al rozamiento y a la tempera-tura;

– exigencias respecto a la seguridad de ser-vicio, es decir, seguridad respecto al fa-llo prematuro debido al desgaste, a la fa-tiga, a la corrosión o daños debidos aagentes del medio ambiente que hayanentrado en el rodamiento (como porejemplo agua, arena, etc.);

– gastos originados por la instalación delsistema de lubricación y el manteni-miento de la misma durante el servicio.

Una condición previa importante parauna elevada seguridad de servicio es la ali-mentación sin perturbaciones de lubrican-te a los rodamientos (presencia constantede lubricante). La presencia de lubricanteno presenta la misma seguridad en los di-ferentes sistemas de lubricación. Una ali-mentación de aceite continuada sólo es se-gura cuando se controla constantemente.En aplicaciones de rodamientos con lubri-cación por baño de aceite debe controlarseel nivel de aceite regularmente si se exigeuna elevada seguridad de servicio.

Los rodamientos lubricados con grasapueden considerarse como suficientemen-te seguros en el servicio si se observan losperiodos de reengrase o si no se sobrepasala duración de servicio de la grasa en apli-caciones de rodamientos lubricados a vida.Al usar sistemas de lubricación con relu-bricaciones en intervalos de tiempo cortos,la seguridad de servicio depende del buenfuncionamiento de los aparatos de alimen-tación. En rodamientos protegidos contrala suciedad, es decir, rodamientos con ta-pas de obturación a ambos lados (comop. e. los Clean Bearings para variadores lu-bricados con aceite), la seguridad de servi-cio se mantiene más allá de la duración deservicio de la grasa debido a la lubricacióncon aceite.

Información detallada sobre sistemas delubricación usuales se contienen en la ta-bla, figura 20.

19 FAG

Sistemas de lubricaciónElección del sistema de lubricación

20: Sistema de lubricación

Lubricante Sistema de Aparatos para Medidas Factor de velocidad Tipos apropiados,lubricación el sistema constructivas alcanzable n · dm comportamiento

en min–1 · mm1) en servicio

Lubricante Lubricación a vida - - Principalmente roda-sólido ≈ 1500 mientos rígidos de bolas

Relubricación - -

Grasa Lubricación a vida - - ≈ 0,5 · 106 Todos los tipos excepto≈ 1,8 · 106 para lubri- rodamientos axiales osci-

Relubricación Prensa a mano; Orificios de alimentación, cantes especiales lantes de rodillos, en de-bomba de grasa disco regulador si es apropiados; periodos pendencia de la velocidad

preciso; cámara colectora de lubricación según de giro y el tipo de grasa.de grasa usada diagrama, figura 33 Bajo rozamiento y com-

(pág, 36) portamiento favorablesLubricación por Instalación de Alimentación por tubos al ruido con grasasaspersión lubricación2) u orificios; cámara colectora especiales

de grasa usada

Aceite Lubricante por baño Varilla de sondeo; Soporte con suficiente ≈ 0,5 · 106 Todos los tipos; absorción(grandes de aceite tubo de nivel; volumen de aceite; orificios de ruidos en dependen-cantidades) control del nivel de aliviadero; conexiones cia de la viscosidad del

para aparatos de control aceite; mayor rozamientodel rodamiento por

Lubricación por Orificios de alimentación Hay que determinarlo chapoteo; buena refri-circulación debida a la del aceite; soporte con sufi- en cada caso geración; evacuación alimentación propia ciente volumen; elementos de partículas abrasivas del rodamiento o de de alimentación, adaptados en la lubricación por elementos adicionales a la viscosidad y velocidad circulación y por

de giro; tener en cuenta inyecciónel sentido de alimentaciónpropio del rodamiento

Lubricación Instalación para Orificios suficientementepor circulación circulación de grandes para alimentación ≈ 1 · 106

de aceite aceite2) y evacuación del aceite

Lubricación Instalación para Alimentación por toberas probadopor inyección circulación con orientadas; evacuación por hasta 4 · 106

de aceite toberas de inyección5) orificios suficientementegrandes

Aceite Lubricación por Instalación de lubri- Orificios de evacuación ≈ 2 · 106 Todos los tipos; absorción(cantidades impulsos cación2); engrasador en dependencia de ruidos en dependen-mínimas) Lubricación por por goteo; instala- del tipo de rodamiento, cia de la viscosidad;

goteo ción de lubricación viscosidad del aceite, rozamiento en depen-por aspersión cantidad de aceite, dencia de la cantidad

construcción anexa y viscosidad del aceiteLubricación por Instalación de lubri- Sistema neumático deneblina de aceite cación por neblina; evacuación, si es preciso

separador de aceitesi es preciso

Lubricación por Instalación de lubri- Sistema neumático deaceite y aire cación por aceite evacuación, si es preciso

y aire4)

1) Depende del tipo de rodamiento y de las condiciones de montaje.2) Instalación central de lubricación formada por bomba, recipiente, filtro, tubería, válvulas y estranguladores.

Instalación para circulación con recuperación del aceite, eventualmente con refrigerador (véase figuras 21 y 22).Instalación de lubricación sin recuperación con válvulas con mando de dosificado temporal para pequeñas cantidades (de 5 a 10 mm3 por embolada).

3) Instalación de lubricación por neblina formada por recipiente, micronebulizador, tubería, toberas de recompresión, sistema de mando, sistema deabastecimiento de aire comprimido (véase fig. 23).

4) Instalación de lubricación por aceite y aire formada por bomba, recipiente, tubería, distribuidor de dosificación volumétrica del aceite y del aire,toberas, sistema de mando, sistema de abastecimiento de aire comprimido (véase figura 24).

5) Dimensionado de las toberas (véase figura 51, pág. 45).

FAG 20

Sistemas de lubricaciónEjemplos

2.5 Ejemplos de diferentes sistemas delubricación

2.5.1 Instalación central de lubricación

Figura 21: Se usa para la lubricación sinrecuperación y lubricación por circulación.Una bomba accionada temporalmente llevaaceite o grasa fluida hasta las válvulas dedosificado. Con estas válvulas pueden trans-mitirse cantidades entre 5 y 500 mm3 porembolada. Al determinar los intervalos detiempo y al elegir la cantidad transmitida

por la válvula, es posible incluso con unasola bomba alimentar varios puntos de apo-yo con distintas cantidades de lubricanteexactamente definidas de aceite o grasafluida. Para grasas de las clases de consis-tencia 2 a 3 se usan preferentemente insta-laciones de doble tubería, instalacionesprogresivas y de tuberías múltiples. En lasinstalaciones de tuberías múltiples cadauna de las conexiones de la bomba alimentaun punto de lubricación con grasa o tam-bién con aceite.

21 FAG

ba

1

2 3

6

4

5

21a: Esquema de una instalación central de lubricación (instalación de tubería simple). 1 = bomba; 2 = tubería principal; 3 = válvula de dosificación; 4 = tuberías a los puntos de lubricación; 5 = puntos de lubricación, 6 = aparato de mando

21b: Ejemplo de una válvula de dosificación


2.5.2 Lubricación por circulación de aceite

Figura 22: Al usar una lubricación porcirculación de aceite con grandes cantida-des de aceite, la distribución del aceite pue-de realizarse mediante toberas estrangula-doras, ya que la cantidad de aceite que selleva a los rodamientos puede variar dentrode límites más o menos restringidos. A tra-vés de las toberas estranguladoras puedenalimentarse bastantes litros de aceite porminuto (lubricación con refrigeración).En el circuito de aceite deben preverse, se-gún las exigencias y necesidades a la segu-ridad de servicio, una válvula limitadorade la presión, un refrigerante, un filtro, unmanómetro, un termómetro, un controldel nivel de aceite y una calefacción del re-cipiente. La cantidad de aceite que el roda-miento deja pasar depende de la viscosi-dad, es decir, también de la temperaturadel aceite.

2.5.3 Lubricación por neblina de aceite

Figura 23: El aire purificado en un filtrode aire comprimido atraviesa un tubo deVenturi, alcanza una elevada velocidad yaspira a través de un tubo el aceite de un re-cipiente. Una parte del aceite aspirado estransportado como neblina de aceite, lasgotas algo más grandes no nebulizadas seseparan de la corriente de aire y vuelven alrecipiente de aceite. El tamaño de las goti-tas en la neblina está comprendido entre0,5 y 0,2 �m. La neblina puede transpor-tarse fácilmente a través de las tuberías,pero tiene una capacidad de adherenciareducida. Poco antes del rodamiento a lu-bricar, la neblina es recomprimida en una

válvula de recompresión o en una tobera derenebulización, de tal forma que el aceiteasí obtenido es llevado por la corriente deaire en finísimas gotas hasta el rodamiento.

Ya que la recompresión no siempre estotalmente eficaz, hay que aceptar el hechode que llegue aceite con el aire evacuado almedio ambiente. La neblina de aceite con-tribuye a la polución del aire. Para la lubri-cación por neblina de aceite se usan aceiteshasta la clase de viscosidad ISO VG 460.Aceites más espesos que se quieran nebuli-zar, deben calentarse de tal forma que suviscosidad quede por debajo de 300 mm2/s.

2.5.4 Lubricación por aceite y aire

Figura 24: En una unidad mezcladorade aceite y aire (figura 24b) se inyecta acei-te a través de una válvula dosificadora deforma periódica en una corriente de aire deflujo continuo. Un aparato de mando ycontrol se encarga de la conexión periódi-ca de la bomba de aceite. La cantidad deaceite inyectada se transporta de forma se-gura por la corriente de aire a lo largo de lasparedes de la tubería hasta el rodamiento.Para el transporte del flujo de aceite y airese recomienda un tubo de plástico transpa-rente para poder observar el flujo del acei-te. El tubo deberá tener un diámetro inte-rior de 2 a 4 mm y una longitud mínima depor lo menos 400 mm para asegurar unabastecimiento uniforme del aceite. Así seevita la formación de neblina de aceite.Pueden usarse aceites hasta ISO VG 1500(viscosidad a la temperatura ambiente deunos 7000 mm2/s). La lubricación por acei-te y aire tiene la ventaja con relación a la lu-bricación por neblina de aceite de que laspartículas mayores de aceite se adhierenmejor a las superficies de los rodamientosy que la mayor parte del aceite queda dentrodel rodamiento, con lo que es muy poco elaceite que llega al medio ambiente a travésde los orificios de salida del aceite.

FAG 22

11 10 1110

99

8

6

7

5

34

2

1

ab

M

22a: Esquema de una instalación para circulación de aceite (ejemplo). 1 = recipiente;2 = instalación de bombeo; 3 = válvula limitadora de la presión; 4 = controleléctrico del nivel de aceite; 5 = refrigerante; 6 = termómetro; 7 = manómetro;8 = filtro; 9 = distribuidor (válvula reguladora del caudal); 10 = puntos de lubricación; 11 = tubo de recuperación del aceite

22b: Ejemplo de una tobera estranguladora


23 FAG

23a: Esquema de una instalación de lubricación por neblina de aceite. 1 = filtro de aire; 2 = alimentación de aire; 3 = reguladorde presión; 4 = bomba; 5 = tubería principal; 6 = aparato nebulizador; 7 = tuberías para la neblina de aceite; 8 = toberas de renebulización (puntos de lubricación); 9 = conducción del aire de evacuación

23b: Esquema de un aparato nebulizador de aceite (tubo de Venturi)

Alimentación de aire Tubo de VenturiEntradadel aceite Deflector Tubería

Tubo de aspiración

Recipiente de aceite

Salida de laneblina de aceite

8

7

8

9

621

3

4 5

a b

24a: Esquema de una instalación de lubricación por aceite y aire (según Woerner). 1 = bomba de aceite con intermitencia regulada;2 = conducción de aceite; 3 = conducción de aire; 4 = unidad mezcladora de aceite y aire; 5 = dosificación del aceite; 6 = dosificación del aire; 7 = cámara mezcladora; 8 = conducción de aceite y aire

24b: Unidad mezcladora de aceite y aire

Conducción deaceite y aireal punto delubricación

Conducciónde aceite

Conducciónde aire

87

4

65

3

21

ab

Sistemas de lubricación · Elección del lubricanteEjemplos

2.5.5 Lubricación por aspersión deaceite o grasa

La instalación necesaria para este tipode lubricación es de construcción análogaa la instalación para lubricación por aceitey aire. Con un aparato de mando se abreuna válvula magnética para el aire pulveri-zador. La presión del aire a su vez abre unaválvula de cierre para el lubricante de man-do neumático durante la duración del im-pulso pulverizador. El lubricante se lleva a

la tobera pulverizadora con ayuda de unaprensa lubricadora central. En la toberapulverizadora (figura 25) el aire arrastra ellubricante que ha sido llevado. El aspectoresultante del pulverizado depende de laforma y del tamaño del orificio. Es necesa-ria una presión entre 1 y 2 bar. Pulveriza-dos muy finos se consiguen con 4 a 5 bar.Pueden usarse grasas de las clases de con-sistencia 000 hasta 3 y aceites hasta ISOVG 1500 (viscosidad a la temperatura am-biente de unos 7000 mm2/s).

3 Elección del lubricante

En la mayoría de los casos que aparecenen la práctica, las condiciones de servicioson tales, que los rodamientos no presen-tan exigencias demasiado elevadas con res-pecto a la lubricación. Incluso muchosrodamientos funcionan en la zona de ro-zamiento mixto. Sin embargo, si se quiereaprovechar íntegramente toda la capacidadde los rodamientos, hay que respetar las si-guientes indicaciones.

Las grasas, los aceites y los lubricantessólidos recomendados por los fabricantesde rodamientos satisfacen las especificacio-nes indicadas a continuación para los lu-bricantes de rodamientos. Con éstas y unaadecuada elección se facilita una lubrica-ción eficaz en una amplia zona de revolu-ciones y solicitaciones.

Las grasas para rodamientos están espe-cificadas en la norma DIN 51825. Así,p. e., tienen que alcanzar un determina-do tiempo de funcionamiento F50 a la tem-peratura de servicio superior, en el bancode ensayos para grasas de rodamientosFE9 de FAG (DIN 51821).

Los lubricantes para la zona de roza-miento mixto bajo elevadas solicitaciones acarga o de baja viscosidad de servicio a ele-vadas temperaturas se clasifican a base desu comportamiento respecto al rozamien-to y al desgaste. En estos casos, el desgastesólo puede evitarse si se forman capas lími-tes separadoras en las zonas de contacto,p. e. debido a la reacción de aditivos consuperficies metálicas originada por altaspresiones y una temperatura correspon-diente al aditivo en la zona de contacto derodadura. Para verificar estos lubricantesse utilizan los bancos de ensayos FE8 deFAG (E DIN 51819).

Al usar aceites minerales altamente adi-tivados, como por ejemplo aceites hipoi-dales o aceites sintéticos hay que prestaratención a la compatibilidad con los mate-riales usados para la obturación y con ma-teriales de los rodamientos (principalmen-te los materiales de las jaulas).

FAG 24

25: Tobera pulverizadora para grasa

Aire

Grasa

Elección del lubricanteGrasa

25 FAG

26: Elección de la grasa según diferentes criterios

Criterios para la elección de la grasa Propiedades de la grasa a elegir (véase también apartado 3.1)

Condiciones de servicio Elección de la grasa según diagrama, figura 28 (pág. 27)Factor de velocidad n · dm Para factor de velocidad n · dm elevado: clase de consistencia 2 a 3;Relación de cargas P/C para relación de cargas P/C elevada: clase de consistencia 1 a 2

Exigencias a las condiciones de funcionamientoPoco rozamiento, también al arrancar Grasa de la clase de consistencia 1 a 2 con aceite básico sintético de baja viscosidad

Rozamiento bajo y constante en régimen estable, Grasa de la clase de consistencia 3 a 4, cantidad de grasa ≈ 30 % del espacio libre, oadmitiendo rozamiento mayor al arrancar grasa de la clase de consistencia 2 a 3, cantidad de grasa < 20 % del espacio libre

Poco ruido Grasa silenciosa (elevada pureza) de la clase de consistencia 2

Condiciones de montajePosición inclinada o vertical del eje Grasa adherente de la clase de consistencia 3 a 4de los rodamientos

Aro exterior gira, aro interior en reposo o fuerza Grasa de la clase de consistencia 2 a 4 con mucho espesante;centrífuga sobre el rodamiento grado de relleno en función del número de revoluciones

MantenimientoRelubricación frecuente Grasa blanda de la clase de consistencia 1 a 2

Relubricación ocasional; lubricación a vida Grasa estable al amasamiento de la clase de consistencia 2 a 3;temperatura admisible muy por encima de la temperatura de servicio

Condiciones del medio ambienteElevada temperatura, lubricación a vida Grasa estable para elevadas temperaturas con aceite básico sintético y espesante

estable para elevadas temperaturas (eventualmente sintético)

Elevada temperatura; relubricación Grasa que no forme residuos a elevadas temperaturas; larga duración de servicioa elevada temperatura

Bajas temperaturas Grasa con aceite básico sintético de baja viscosidad y espesante apropiado;clase de consistencia 1 a 2

Medio polvoriento Grasa espesa de la clase de consistencia 3

Agua de condensación Grasa emulgente, p.e. grasa saponificada a base de sodio

Agua de salpicadura Grasa hidrófuga, p.e. saponificada a base de calcio de la clase de consistencia 3

Medios agresivos (ácidos, sosas, etc.) Grasa especial; pregunte a FAG o al fabricante de grasas

Radioactividad Hasta dosis energética de 2 · 104 J/kg: grasas para rodamientos según DIN 51 825;hasta dosis energética de 2 · 107 J/kg: pregunte a FAG

Solicitación por vibraciones Grasa EP saponificada a base de litio de la clase de consistencia 2; relubricación frecuente.Si la solicitación por vibraciones no es demasiado alta, grasa saponificada a base de litio de la clase de consistencia 3

Vacío Hasta 10–5 mbar, en función de la temperatura y del aceite básico, grasas según DIN 51 825;con vacío mayor, pregunte a FAG


27: Propiedades de las grasas

Tipo de grasa Propiedades

Espesante Aceite Rango de Punto Resistencia Resistencia Relación Apropiado Indicaciones especialesbásico tempera- de goteo al agua a la de precio* para roda-

Tipo Jabón turas °C °C presión mientos

Normal Aluminio Aceite -20...70 120 ++ + 2,5...3 + Se hincha con aguamineral

Calcio -30...50 80...100 +++ + 0,8 + Buena obturación contra aguaLitio -35...130 170...200 +++ + 1 +++ Grasa múltipleSodio -30...100 150...190 - ++ 0,9 ++ Emulge con agua

Litio PAO -60...150 170...200 +++ ++ 4...10 +++ Para temperaturas bajasy elevadas; alta velocidad de giro

Litio Ester -60...130 190 ++ + 5...6 +++ Para bajas temperaturas;alta velocidad de giro

Complejo Aluminio Aceite -30...160 260 +++ + 2,5...4 +++ Grasa múltiplemineral

Bario -30...140 220 ++ ++ 4...5 +++ Grasa múltiple, resistenteal vapor

Calcio -30...140 240 ++ ++ 0,9...1,2 +++ Grasa múltiple, tiende aendurecerse

Litio -30...150 240 ++ ++ 2 ++ Grasa múltipleSodio -30...130 220 + + 3,5 +++ Grasa múltiple para

temperaturas altas

Aluminio PAO -60...160 260 +++ ++ 10...15 + Para amplia zonade temperaturas; de fáciltransporte

Bario -60...160 220 +++ +++ 15...20 +++ Para temperaturas bajasy elevadas; alta velocidad de giro

Calcio -60...160 240 +++ +++ 15...20 +++ Para temperaturas bajasy elevadas; alta velocidad de giro

Litio -40...180 240 ++ +++ 15 +++ Para amplia zonade temperaturas

Bario Ester -40...130 200 ++ ++ 7 +++ Para bajas temperaturasCalcio -40...130 200 +++ ++ 7 +++ y elevadas velocidades de giro

bajo solicitación a carga mediaLitio -40...180 240 ++ + 10 +++ Para zona de temperaturas

muy amplia

Litio Aceite de -40...180 240 ++ - 20 ++ Para zona de temperaturas muysilicona amplia bajo carga P/C<0,03

Bentonita Aceite -20...150 sin +++ + 2...6 ++ Para temperaturas elevadasmineral bajo velocidades de giro bajasPAO -50...180 sin +++ + 12...15 ++ Para amplia zona

de temperaturas

Poliurea Aceite -25...160 250 +++ ++ 3 +++ Para temperaturas elevadasmineral bajo velocidades de giro mediasPAO -30...200 250 +++ +++ 10 +++ Grasa para altas temperaturas

de larga duraciónAceite de -40...200 250 +++ - 20 ++ Para temperaturas altas y bajassilicona bajo solicitación a carga reducidaAceite de -40...200 250 +++ + 100 +++ Para temperaturas altas y bajasfluosilicona bajo solicitación a carga media

PTFE o FEP Aceite de -50...250 sin +++ ++ 100...150 +++ Ambas grasas para temperaturasalcoxiflúor muy altas y bajasAceite de -40...200 sin +++ ++ 80...100 +++ Muy buena resistenciafluosilicona a productos químicos

y disoluciones

* Con relación a una grasa a base de litio con aceite básico mineral (=1) +++ Muy buena

++ Buena+ Regular- Mala

FAG 26


3.1 Elección de la grasa apropiada

Las grasas se distinguen ante todo por suscomponentes principales: espesante y aceitebásico. Como espesantes se usan general-mente jabones normales de base metálica,pero también jabones complejos como ben-tonita, poliurea, PTFE o FEP. Como aceitesbásicos se emplean aceites minerales o sin-téticos. La viscosidad del aceite básico deter-mina conjuntamente con la parte porcen-tual del espesante la consistencia de la grasay la formación de la película lubricante.

Igual que los aceites lubricantes, las gra-sas contienen además activadores (aditivos)para mejorar sus propiedades químicas ofísicas, como p. e. la estabilidad antioxi-dante, la protección contra corrosión o laprotección contra el desgaste bajo altas so-licitaciones (aditivos EP).

En la tabla de la figura 27 se da una ideageneral de los tipos de grasa más apropia-dos para la lubricación de los rodamientos.Los valores indicados en la tabla son valo-res medios. Datos más precisos pueden ob-tenerse de los fabricantes de grasas. Lamayoría de las grasas indicadas se fabrican

con diferentes grados de penetración. Conayuda de la tabla es posible una primeraorientación.

Indicaciones más precisas para la elec-ción de la grasa se obtienen en las explica-ciones siguientes y en el resumen de la ta-bla de la figura 26 (pág. 25).

3.1.1 Solicitación debida a la velocidadde giro y a la carga

La influencia de la velocidad de giro y lacarga en la elección de la grasa se indica enel diagrama de la figura 28. Para ello se ne-cesita:

C [kN] Capacidad de carga dinámicaP [kN] Carga dinámica equivalente

sobre el rodamiento (para elcálculo, véase Catálogo FAG)

n [min–1] Número de revolucionesdm [mm] Diámetro medio (D+d)/2

del rodamientoka Factor dependiente del

rozamiento por deslizamientosegún el tipo de rodamiento

El diagrama de la figura 28 está dividi-do en tres sectores de solicitación. Bajo so-licitación a carga radial se utiliza la orde-nada izquierda, bajo solicitación a cargaaxial, la derecha.

En los casos contenidos en la zona N,pueden utilizarse casi todas las grasas pararodamientos del tipo K según DIN 51 825para la lubricación. Hay que exceptuar lasgrasas con aceite básico de viscosidad ex-trema y grasas de extrema consistencia, asícomo algunas grasas especiales como p. e.grasas de silicona, que deben usarse sola-mente hasta solicitaciones a carga de P/C =0,03.

Si las solicitaciones se encuentran en laesquina superior derecha de la zona N, esdecir, si al mismo tiempo existen cargas yvelocidades de giro elevadas, puede ser ne-cesaria una grasa termorresistente debido atemperaturas de servicio mayores. La tem-peratura superior admisible de las grasasdebe ser considerablemente superior a latemperatura de servicio.

En la zona HL se encuentran aplicacio-nes de rodamientos altamente solicitadas acarga. Aquí deberán elegirse grasas con un

27 FAG

28: Elección de la grasa según la relación de la carga P/C y el factor de velocidad del rodamiento ka · n · dm

HL

N

HN

0,9

0,6

0,3

0,15

0,09

0,06

0,03

0,0250 000 100 000 200 000 400 000 1 000 000

0,6

0,4

0,2

0,1

0,06

0,04

0,02

0,013

ka · n · dm [min-1 · mm]

P/C

en

rod

amie

ntos

sol

icita

dos

a c

arga

rad

ial

P/C

en

rod

amie

ntos

sol

icita

dos

a c

arga

axi

al

Zona NZona de servicio normal.Grasas para rodamientos K según DIN 51825.

Zona HLZona de elevadas solicitaciones a carga.Grasas para rodamientos KP según DIN 51825 u otrasgrasas apropiadas.

Zona HNZona de elevadas velocidades de giro.Grasas para rodamientos altamente revolucionados.Para tipos de rodamiento con ka > 1, grasas KP segúnDIN 51825 u otras grasas apropiadas.

Valores de kaka = 1 Rodamientos rígidos de bolas, rodamientos de bo-

las de contacto angular, rodamientos con cuatrocaminos de rodadura, rodamientos oscilantes debolas, rodamientos de rodillos cilíndricos solicita-dos a carga radial, rodamientos axiales de bolas.

ka = 2 Rodamientos oscilantes de rodillos, rodamientosde rodillos cónicos, rodamientos de agujas.

ka = 3 Rodamientos de rodillos cilíndricos solicitados acarga axial, rodamientos de rodillos cilíndricos sinjaula.


aceite básico de mayor viscosidad, con adi-tivos EP y eventualmente con aditivos delubricantes sólidos. En rodamientos alta-mente solicitados a carga y a baja velocidadde giro, estos aditivos se encargan de queen lugar de la lubricación hidrodinámica,que a veces falta (lubricación parcial) actúela “lubricación química” y la lubricaciónseca.

Las solicitaciones en la zona HN estáncaracterizadas por elevadas velocidades degiro y cargas reducidas. En el caso de ele-vados números de revoluciones debe serbajo sobre todo el rozamiento ocasionadopor la grasa y la grasa debe tener una eleva-da capacidad de adherencia. Estas condi-ciones previas se alcanzan con grasas quetengan un aceite de éster ligero como acei-te básico. Por regla general, los valores in-dicados por los fabricantes de grasas para elfactor de velocidad admisible de una grasason tanto más elevados cuanto menor es laviscosidad del aceite básico.

3.1.2 Exigencias a las condiciones demarcha

Un rozamiento reducido y constante esde gran importancia en las aplicaciones derodamientos que realicen movimientos deadaptación sin trabazones, como p. e. ro-damientos montados en telescopios. Paraestos casos se usan grasas líticas con aditi-vos EP, con aceite básico viscoso y conMoS2. El rozamiento debe ser constantetambién en el caso de que la mayor parte dela potencia de accionamiento esté determi-nada por las pérdidas del rodamiento,como p. e. en pequeños motores eléctricosde poca potencia. Si en estos casos los ro-damientos comienzan a girar en frío rápi-damente, han demostrado su eficacia gra-sas de la clase de consistencia 2 con unaceite básico sintético de baja viscosidad.

A temperaturas normales puede conse-guirse un rozamiento reducido usando unagrasa más espesa de la clase de consistencia3 a 4, si se exceptúa el corto periodo detiempo en el que se reparte la grasa. Estasgrasas no tienden a participar en el giro, sila grasa sobrante puede depositarse en losespacios vacíos del alojamiento.

Grasas lubricantes para rodamientos si-lenciosos no deben contener partículas só-

lidas. Estas grasas deben estar filtradas yhomogeneizadas de forma especial. Unaelevada viscosidad del aceite básico contri-buye a disminuir el ruido, principalmenteen la zona superior de frecuencias.

Como grasa estándar para rodamientosrígidos de bolas silenciosos se emplea atemperaturas normales casi siempre unagrasa saponificada a base de litio, filtrada,de la clase de consistencia 2 con un aceitebásico de una viscosidad de unos 60 mm2/sa 40 °C.

Los rodamientos FAG, obturados desdefábrica con tapas de obturación o de pro-tección, están rellenados con una grasa es-pecialmente silenciosa.

3.1.3 Condiciones de servicio especialese influencias del medio ambiente

Elevadas temperaturas aparecen bajoelevadas solicitaciones a carga y/o elevadasvelocidades de giro y en el caso de calenta-miento exterior de los rodamientos. En es-tos casos deben preverse grasas para altastemperaturas. Hay que tener en cuenta la“temperatura límite” (véase 4.1.3) de lagrasa, ya que si se sobrepasa, disminuyeconsiderablemente la duración de serviciode la grasa. En grasas saponificadas a basede litio, esta temperatura es de aproxima-damente 70 °C, en grasas para altas tem-peraturas, que contienen un aceite mineraly un espesante termorresistente, se en-cuentra, según el tipo de grasa, entre 80 y100 °C. Las grasas para altas temperaturascon aceite básico sintético tienen, a eleva-da temperatura, menos pérdidas debidas alvapor y una mayor estabilidad frente al en-vejecimiento. Grasas con un aceite de alco-xiflúor de alta viscosidad como aceite bási-co pueden usarse en rodamientos rígidosde bolas hasta un factor de velocidad den · dm = 140 000 min–1, incluso a una tem-peratura de hasta 250 °C. A temperaturasmoderadas, las grasas para altas temperatu-ras pueden incluso ser más desfavorablesque grasas estándar.

Algunas veces se lubrican los rodamien-tos a elevadas temperaturas con grasas pocoapropiadas para temperaturas elevadas, re-lubricando frecuentemente. En estos casosdeben elegirse grasas que no se endurezcandurante el tiempo en que permanezcan en

el rodamiento, ya que un endurecimientoimpediría un buen intercambio de la grasa.

En el caso de bajas temperaturas puedeconseguirse un pequeño rozamiento dearranque usando grasas para bajas tempe-raturas. Estas grasas son grasas saponifica-das a base de litio con aceites mineralesfluidos. Las grasas de aplicación múltipleson muy espesas por debajo de su límite in-ferior de aplicación ocasionando así un ro-zamiento de arranque muy elevado. Si almismo tiempo la solicitación a carga es re-ducida puede haber resbalamiento entrecuerpos rodantes y pistas y con ello desgas-te en estas piezas.

La cesión de aceite y con ello la acciónlubricante de grasas estándar, para elevadascargas o para altas temperaturas es consi-derablemente más baja a bajas temperatu-ras. La temperatura límite inferior de apli-cación se determina según DIN 51825 enfunción de la capacidad de transporte. Estalimitación no significa que para esa tempe-ratura la lubricación sea suficiente. A par-tir de una determinada velocidad de giromínima, la baja temperatura conjuntamen-te con una solicitación a carga suficiente,generalmente no es perjudicial. Despuésde un corto tiempo de marcha, la tempera-tura alcanza valores normales, incluso engrasas de aplicación múltiple. Una vez re-partida la grasa, el rozamiento baja a valo-res normales.

Por regla general son críticas aquellasaplicaciones de rodamientos que funcio-nan bajo refrigeración extrema, principal-mente si sólo giran lentamente o de vez encuando.

En un rodamiento puede formarse aguade condensación originando corrosión, sila máquina se encuentra en un ambientehúmedo, por ejemplo a la intemperie y silos rodamientos tienen ocasión de enfriar-se durante paradas más o menos largas.Agua de condensación se forma principal-mente si existen grandes espacios libres enel rodamiento o alojamiento. En estos ca-sos son apropiadas grasas sódicas o líticas.Las grasas sódicas absorben cantidadesconsiderables de agua, pero pueden en-blandecer de tal forma que fluyen fuera delrecinto del rodamiento. Las grasas líticasno emulsionan con agua pero ofrecen unabuena protección anticorrosiva si contie-nen aditivos apropiados.

FAG 28


En el caso de agua de salpicadura se re-comienda una grasa hidrófuga, p. e. unagrasa saponificada a base de calcio de la cla-se de consistencia 3. Ya que las grasas sapo-nificadas a base de calcio no absorben agua,se les añade un aditivo anticorrosivo.

Resistentes frente a agentes especiales(agua hirviendo, vapor, lejías, ácidos, hi-drocarburos alifáticos y clorados) son algu-nas grasas especiales. En tales casos, acon-sejamos preguntar a FAG.

El apoyo de la eficacia de la obturaciónmediante una grasa contribuye a manteneralejada del rodamiento cualquier tipo desuciedad. Grasas espesas (de la clase deconsistencia 3 o mayor) forman en el pasodel eje un bordón protector, se mantienenbien en el intersticio obturado de laberin-tos y absorben partículas extrañas. En elcaso de obturaciones rozantes la grasa tie-ne que lubricar también la superficie dedeslizamiento entre el labio obturador y eleje. Además hay que examinar la compati-bilidad de la grasa con el material de la ob-turación.

Solicitaciones críticas por radiacionesradioactivas pueden actuar por ejemplosobre los rodamientos en centrales nuclea-res. El criterio con respecto a la solicitaciónde la grasa por la radiación es la cantidadtotal de energía, es decir, bien la radioacti-vidad de poca intensidad durante un tiem-po largo o una intensidad elevada (contin-gente energético) durante corto tiempo.En este caso, el contingente energético no

debe rebasar el valor de 10 J/kg · h. Lasconsecuencias de la solicitación por radia-ción son variaciones de la consistencia y delpunto de goteo, variaciones por evapora-ción y producción de gases. La duración deservicio de una grasa solicitada por radia-ción se calcula a partir de t = S/R, siempreque no haya que tener en cuenta otros cri-terios de solicitación que puedan ocasionaruna duración menor. En la fórmula, t es laduración de servicio en horas, S, la dosis deenergía en J/kg · h. Grasas normales aguan-tan una dosis de energía de hasta S = 2 · 104

J/kg, las grasas especialmente resistentes ala radiación, una dosis de energía de hastaS = 2 · 107 J/kg, en presencia de radiacióngamma (véase anexo, bajo “Radiación”).

En el circuito primario de centrales nu-cleares existen algunas sustancias (porejemplo disulfuro de molibdeno, azufre,halógenos) que sufren grandes alteracio-nes. Por lo tanto hay que tener en cuentaque las grasas aplicadas en este circuito pri-mario no contengan estas sustancias.

La solicitación por vibraciones condu-ce con muchas grasas a un engrase suple-mentario frecuente y casual en las superfi-cies de contacto al distribuirse la grasanuevamente alrededor y en el rodamiento.Pero al mismo tiempo se origina en más omenos corto tiempo la disociación en es-pesante y aceite. Se recomienda elegir unagrasa según la tabla de la figura 26 y relu-bricar frecuentemente, p. e. cada semana.También se han obtenido buenos resulta-

dos con grasas de uso múltiple resistentes avibraciones, de la clase de consistencia 3,p. e. en motores vibrantes.

En aplicaciones de rodamientos en elvacío se evapora el aceite básico de la gra-sa con el tiempo en función de la baja pre-sión y la temperatura. Las tapas de protec-ción y de obturación mejoran la presenciade grasa en el rodamiento y las pérdidas porevaporación son menores. La elección dela grasa se efectúa según la tabla de la fi-gura 26.

En el caso de ejes verticales y oblicuosexiste el peligro que de la grasa salga fueradel rodamiento, debido a la fuerza de gra-vedad. Según la tabla de la figura 26 (pág.25) se elegirá una grasa adherente de la cla-se de consistencia 3 a 4, que se mantendráen el rodamiento con ayuda de discos deretención.

En el caso de solicitaciones por golpesfrecuentes o por cargas muy elevadas sonapropiadas las grasas de la clase de consis-tencia 1 a 2 con aceites básicos de alta vis-cosidad (de ISO VG 460 hasta ISO VG1500). Estas grasas forman una película hi-drodinámica lubricante espesa, que amor-tigua bien los golpes y evita el desgaste, me-jor que una lubricación químicamenteeficaz mediante aditivos EP. La desventajade las grasas con aceites de alta viscosidades que, debido a su escasa cesión de aceite,la presencia eficaz del lubricante debe ase-gurarse mediante un elevado grado de re-lleno o un reengrase más frecuente.

29 FAG

29: Efecto de los aditivos

Aditivos Efecto de los aditivos

Inhibidores de oxidación Evitan la formación prematura de residuos debidos al envejecimientoAgentes anticorrosivos Evitan la corrosión en superficies metálicasDetergentes Separan residuos debidos al envejecimientoDispersantes Mantienen en suspensión combinaciones insolubles que puedan formar barros. Con ello

se evitan deposiciones en partes metálicas. También el agua se mantiene en suspensión comoemulsión estable

Aditivos polares para mejorar la lubricación Reducen el rozamiento y el desgaste durante el servicio bajo rozamiento mixtoAditivos EP; aditivos contra el desgaste Reducen el rozamiento y el desgaste; evitan el gripadoAgentes antioxidantes Evitan la formación de óxido en partes metálicas durante las paradasDesactivadores metálicos Evitan influencias como catalizador de los metales en el proceso de oxidaciónRectificadores del pourpoint Rebajan el pourpointRectificadores del índice de viscosidad Reducen la pérdida de viscosidad al aumentar la temperaturaInhibidores de espuma Reducen la formación de espuma

Elección del lubricanteGrasa · Aceite

La elección para lubricación a vida (for-live) o para relubricación frecuente se efec-túa según la tabla de la figura 26 (pág. 25).A raíz de las solicitaciones indicadas en lastablas de las figuras 26 y 27 pueden deter-minarse las propiedades que se exigen de lagrasa y, a continuación, elegir una grasaFAG apropiada o una grasa de las listas delos fabricantes de grasas. En caso de dudas,recomendamos preguntar a FAG.

3.2 Elección del aceite apropiado

Para la lubricación de los rodamientospueden usarse por regla general aceites mi-nerales o sintéticos. Los más usados son losaceites de base mineral. Estos aceites mine-

rales deben satisfacer como mínimo las exi-gencias de la norma DIN 51501. Aceitesespeciales, muchas veces aceites sintéticos,se emplean en el caso de condiciones deservicio extremas o si las exigencias a la es-tabilidad del aceite bajo condiciones difíci-les (temperatura, radiación, etc.) son ele-vadas. Hay fabricantes renombrados deaceites que acreditan la verificación de en-sayos propios en los bancos FE8. Los datosfísico-químicos importantes de los aceitesasí como su idoneidad en aplicaciones, seencuentran en la tabla de la figura 30. Elefecto de los aditivos se muestra en la tablade la figura 29. Son de importancia espe-cial los aditivos para el funcionamiento enla zona de rozamiento mixto.

3.2.1 Viscosidad del aceite recomendada

El tiempo de funcionamiento a la fatigaalcanzable y la seguridad contra el desgas-te son tanto mayores cuanto mejor esténseparadas las superficies de contacto poruna película lubricante. Ya que el espesorde la capa lubricante aumenta con la visco-sidad del aceite, debe elegirse a ser posibleun aceite de elevada viscosidad de servicio.Valores muy elevados de la duración a la fa-tiga pueden alcanzarse si la razón de visco-sidades � = �/�1 = de 3 a 4, diagrama de lasfiguras 3 a 7. Sin embargo los aceites vis-cosos no sólo presentan ventajas. Al au-mentar la viscosidad aumenta el rozamien-to del lubricante. A temperaturas bajas eincluso normales pueden aparecer proble-mas con la alimentación y evacuación delaceite (tapón de aceite).

FAG 30

30: Datos característicos de diferentes aceites

Tipo de aceite Aceite mineral Polialfa- Poliglicoles Esteres Aceites Aceiteolefinas (insolubles de silicona de alcoxiflúor

en agua)

Viscosidad a 40 °C en mm2/s 2...4500 15...1500 20...2000 7...4000 4...100 000 20...650

Aplicación en baño de aceite contemperatura en °C de hasta 100 150 100...150 150 150...200 150...220

Aplicación en circulación de aceitecon temperatura en °C de hasta 150 200 150...200 200 250 240

Pourpoint en °C -202) -402) -40 -602) -602) -302)

Punto de inflamación en °C 220 230...2602) 200...260 220...260 3002) -

Pérdidas por evaporación Medias Bajas Medias a altas Bajas Bajas2) Muy bajas2)

Resistencia frente al agua Buena Buena Buena2), casi Mediainseparable dada a buena2) Buena Buenala densidad igual

Relación V-T Regular Regular a buena Buena Buena Muy buena Regular a buena

Idoneidad para elevadastemperaturas (≈ 150 °C) Media Buena Media a buena2) Buena2) Muy buena Muy buena

Idoneidad para altas cargas Muy buena1) Muy buena1) Muy buena1) Buena Mala2) Buena

Compatibilidad con elastómeros Buena Buena2) Regular; debe Regular Muy buena Buenacontrolarse a buenadespués de trabajosde pintura

Relaciones de precio 1 6 4...10 4...10 40...100 200...800

1) Con aditivos EP2) Depende del tipo de aceite

Elección del lubricanteAceite

Por esta razón el aceite debe elegirse conuna viscosidad tal que se consiga una ele-vada duración a la fatiga, asegurando almismo tiempo una alimentación suficien-te de los rodamientos con aceite.

En algunos casos no puede alcanzarse laviscosidad de servicio deseada

– porque al elegir el aceite otras partescomponentes de la máquina determi-nan la lubricación y exigen un aceite li-gero;

– porque para una lubricación por circu-lación debe preverse un aceite suficien-temente fluido, para evacuar calor y par-tículas extrañas fuera del rodamiento;

– porque a veces existen temperaturas ele-vadas o números de revoluciones muybajos y entonces la viscosidad de servi-cio que pueda alcanzarse con el aceitemás denso posible aún está por debajode la viscosidad deseada.

En estos casos se empleará un aceite conuna viscosidad menor que la recomenda-da. Entonces, el aceite deberá conteneraditivos EP eficaces y haber demostrado sueficacia mediante un examen en el bancode pruebas FE8 de FAG. En caso contrariohay que contar, según la discrepancia conrespecto al valor preestablecido, con unareducción de la duración a la fatiga o apa-rición de desgaste en las superficies funcio-nales como se demuestra en el cálculo de la“duración de vida alcanzable”. Al usar acei-tes minerales altamente aditivados hay queprestar atención a la compatibilidad conlos materiales de las obturaciones y de lajaula.

3.2.2 Elección del aceite según lascondiciones de servicio

– Condiciones de servicio normales:Bajo condiciones normales (presión at-mosférica, temperatura máxima, 100 °Cen baño de aceite; 150 °C con circu-lación de aceite; relación de cargas P/C< 0,1, velocidad de giro por debajo delnúmero límite de revoluciones) puedenusarse aceites sin aditivos, preferente-mente aceites inhibidores (con protec-ción anticorrosiva y contra el enveje-cimiento, letra característica L según

DIN 51502). Si no se pueden mantenerlas viscosidades recomendadas debenpreverse aceites con aditivos EP y con-tra el desgaste.

– Elevados factores de velocidad:En el caso de elevados factores de velo-cidad (ka · n · dm > 500 000 min–1 · mm)es conveniente usar un aceite establefrente a la oxidación con antiespuman-te y con una relación favorable de visco-sidad y temperatura (relación V-T), enel que la viscosidad disminuye menos alcrecer la temperatura. Los aceites sinté-ticos más apropiados con una buena re-lación V-T son ésteres, polialfaolefinasy poliglicoles. En el periodo de roda-je, cuando la temperatura normalmen-te todavía es baja, se evita rozamientopor amasamiento y con ello calenta-miento. Al alcanzar la temperatura derégimen más elevada se conserva unaviscosidad suficiente para asegurar la lu-bricación.

– Elevadas solicitaciones a carga:En el caso de elevadas solicitaciones acarga (P/C � 0,1) o si la viscosidad deservicio � es más pequeña que la visco-sidad relativa �1 deben usarse aceites conaditivos contra el desgaste (aceites EP,letra característica P según DIN 51502).Los aditivos EP disminuyen los efectosnegativos del contacto metálico que pue-de aparecer en algunos puntos. La ido-neidad de los aditivos es muy diferentey generalmente depende mucho de latemperatura. La eficacia sólo puede com-probarse mediante un ensayo del roda-miento (banco de pruebas FE8 de FAG).

– Elevadas temperaturas:En los aceites para elevadas temperatu-ras de servicio, aparte de la temperaturalímite de aplicación, es de gran impor-tancia la relación V-T. La elección seefectuará a raíz de las características delaceite, véase apartado 3.2.3.

3.2.3 Elección del aceite según suscaracterísticas

Los aceites minerales sólo son estableshasta temperaturas de aprox. 150 °C. Se-gún el tiempo en que están solicitados pordeterminadas temperaturas se originan pro-ductos de envejecimiento que repercuten

desfavorablemente en la eficacia lubrican-te y que se depositan como residuos sólidos(carbones) en o cerca del rodamiento. Losaceites minerales sólo presentan una pro-tección relativa en el caso de presencia deagua, incluso en el caso de contener sus-tancias para mejorar su comportamientofrente al agua. En este caso se evitan dañospor corrosión, pero el agua que forma unaemulsión estable, conduce, según la canti-dad de agua contenida a una duración re-ducida y mayores deposiciones. La parteproporcional de agua admisible varía entrepocos tantos por mil y algunos tantos porciento. Depende de la composición delaceite y de los aditivos que contiene.

Los ésteres (diésteres y ésteres) son tér-micamente estables (de –60 a +200 °C),tienen una relación V-T favorable, presen-tan una volatilidad muy reducida y son porlo tanto muy apropiados para elevadas ve-locidades de giro y para altas temperaturas.Generalmente los ésteres pueden mezclar-se con aceites minerales y pueden aditivar-se bien. Según los tipos, los ésteres reaccio-nan de forma diferente en presencia deagua. Algunos tipos saponifican y se des-componen en sus componentes, principal-mente si contienen aditivos básicos.

Los glicoles polialquilénicos tienenuna relación V-T favorable y un punto decoagulación bajo. Por lo tanto son apro-piados para su aplicación a temperaturasbajas y elevadas (de –50 a +200 °C). Debi-do a su elevada resistencia a la oxidación esposible, en el servicio a elevadas tempera-turas, elevar los intervalos de cambio delaceite del doble al quíntuplo de los valoresusuales para aceites minerales. La mayoríade los glicoles polialquilénicos no son so-lubles en agua y su capacidad de separaragua es mala. Hay que tener en cuenta quesu coeficiente de presión y viscosidad esmás pequeño que el de otros aceites. Lamayoría de los glicoles polialquilénicosusuales no son miscibles con aceites mine-rales. Puede ocurrir que ataquen obtura-ciones, lacas de los soportes así como jau-las, por ejemplo de aluminio.

Las polialfaolefinas son compuestos dehidrocarburos obtenidos sintéticamente yque pueden aplicarse en una amplia zonade temperaturas (de –40 a +200 °C). Subuena estabilidad contra la corrosión con-duce a que, en comparación con los aceites

31 FAG

Elección del lubricanteAceite

minerales de viscosidad parecida y bajocondiciones iguales se consiga una dura-ción múltiple a la de aquéllos. Pueden mez-clarse en cualquier proporción con aceitesminerales. Las polialfaolefinas tienen unabuena relación de viscosidad y tempera-tura.

Los aceites de siliconas (fenol-metil-si-loxanos) pueden emplearse bajo tempera-turas extremas (de –60 a +250 °C), ya quepresentan una relación V-T favorable, sonpoco volátiles y térmicamente muy esta-bles. Su capacidad de absorber cargas porel contrario es baja (P/C < 0,03) y sus pro-piedades contra el desgaste malas.

Los aceites alcoxiflúor son estables fren-te a la oxidación y al agua, pero caros. Elcoeficiente de presión-viscosidad y la den-sidad son mayores que en aceites mineralesde la misma viscosidad. La zona de tem-peraturas de aplicación está entre –30 y+240 °C.

Los fluidos hidráulicos antiinflamablesocupan una posición especial. Por razonesde seguridad se usan desde hace muchosaños en explotaciones subterráneas mine-ras, en barcos, aviones e instalaciones in-dustriales con peligro de incendio. Las ra-zones para su uso cada vez más frecuenteson:

– Degradación más fácil que aceites mi-nerales;

– precio;– disponibilidad;– protección contra incendios.

Los fluidos hidráulicos antiinflamableshan de satisfacer exigencias definidas conrespecto a la inflamabilidad, la higienelaboral y ser ecológicamente inofensivos.Los diferentes grupos de fluidos están defi-nidos en el 7.o Boletín de Luxemburgo,véase tabla de la figura 31.Ejemplos de aplicación:

Los fluidos del tipo HFA-E y HFA-S

FAG 32

31: Clasificación de los fluidos hidráulicos antiinflamables según el 7.o Boletín de Luxemburgo y otros datos

Grupo de Composición Clase Rango de Inflama- Densidad Normas y Factor a23fluidos del fluido ISO VG temperaturas bilidad a 15 °C prescripciones alcanzable

usual°C g/cm3

HFA-E Emulsión de aceite en agua con un contenido volumétrico de aceite de 20 % máximo; contenido usual de 1 a 5 % No +5 ... +55 Muy buena aprox. 1 DIN 24 320 < 0,05

HFA-S Concentrado líquido disuelto definidaen agua; contenido volumétricousual ≤ 10 %

HFB Emulsión de aceite en agua con- 32, 46, +5 ... +60 Buena 0,92 ... 1,05 -un contenido volumétrico 68, 100de agua de aprox. 40 %

HFB-LT*

HFC Disolución polímera acuosa 15, 22, 32, -20 ... +60 Muy buena 1,04 ... 1,09 < 0,2(poliglicol) con un contenido 46, 68, 100volumétrico de agua de porlo menos 35 %

HFD Líquidos sin agua 15, 22, 32, -20 ... +150 Buena 1,10 ... 1,45 VDMA 2431746, 68, 100

HFD-R Ester del ácido fosfórico < 0,8HFD-S Hidrocarburos clorados < 0,5HFD-T Mezcla de ésteres del ácido

fosfórico con hidrocarburos clorados < 1HFD-U Otras combinaciones ≤ 1

(p.e. éstersintético)

* El sufijo LT caracteriza los fluidos HFB con buena estabilidad de emulsión a bajas temperaturas y que por lo tanto son más apropiados para unalarga conservación.

Elección del lubricanteLubricantes sólidos · Lubricantes de rápida desintegración biológica

con un contenido volumétrico de agua dehasta 99 %, se usan principalmente en ins-talaciones químicas, prensas hidráulicas yentibaciones hidráulicas en minas. Los lí-quidos del tipo HFC con un contenidovolumétrico de agua de hasta 45 % se em-plean generalmente en máquinas operado-ras, p. e. elevadores hidráulicos, martillosperforadores y máquinas a presión.

Los fluidos sintéticos HFD se usan enmáquinas para funiculares, cargadores decilindros, acoplamientos hidrostáticos asícomo en máquinas de imprenta.

3.3 Elección de lubricantes sólidos

Los lubricantes sólidos se usan sólo paralubricar en casos especiales, en los que unalubricación con grasa o con aceite o elmontaje de rodamientos de cerámica no esposible. Estos casos de aplicación son porejemplo

– Rodamientos aplicados en vacío, en elque el aceite se evapora rápidamente;

– Rodamientos solicitados a temperatu-ras extremamente elevadas, p. e. en va-gonetas para hornos en la industria ce-rámica;

– Rodamientos en los que el aceite o lagrasa no permanecerían dentro durantemás tiempo, como por ejemplo en losapoyos de paletas regulables de máqui-nas soplantes, solicitados por fuerzascentrífugas;

– Rodamientos en los sectores de indus-tria nuclear o de vuelos espaciales conelevada radiación radioactiva.

Los lubricantes sólidos más usuales songrafito y disulfuro de molibdeno (MoS2).Se usan directamente como polvo, agluti-nados con aceite como pastas o en combi-nación con plásticos como lacas deslizan-tes. Entre los lubricantes sólidos cabemencionar también el politetrafluorotile-no (PTFE) y capas metálicas blandas (porejemplo de cobre o de oro), pero que seprevén muy raras veces.

Las superficies reciben generalmente untratamiento de fosfatado para conseguiruna mejor adherencia de la película de pol-vo lubricante. Capas más estables se consi-guen aplicando lacas deslizantes sobre la

superficie fosfatada. Sin embargo, las lacasdeslizantes sólo pueden emplearse bajo so-licitaciones a carga reducidas. De larga du-ración son las películas metálicas incrusta-das electrolíticamente o apliacadas porpulverización catódica en el vacío ultraal-to. Ha demostrado su eficacia un trata-miento posterior con disulfuro de molib-deno. Con una lubricación con lubricantessólidos, el juego radial disminuye en cua-tro veces el valor del espesor de la capa delubricante sólido. Por ello hay que preverrodamientos con un juego correspondien-temente mayor. La estabilidad térmica yquímica de los lubricantes sólidos es limi-tada.

Los rodamientos de giro extremada-mente lento (n · dm < 1.500 min–1 se lu-brican generalmente con polvo o lacas des-lizantes. Se consigue una película de polvoaplicando el lubricante sólido en las aspe-rezas microscópicas de la superficie. En al-gunos casos, los rodamientos pueden estarequipados con jaulas “autolubricantes”, esdecir, jaulas con lubricantes sólidos incor-porados o con un relleno-mezcla de lubri-cante sólido y aglomerante. Los cuerposrodantes transmiten el lubricante hasta loscaminos de rodadura.

Grafito puede emplearse hasta tempe-raturas de servicio de 450 °C, ya que es re-sistente a la oxidación en una amplia zonade temperaturas. El grafito no es muy re-sistente contra radiación.

El disulfuro de molibdeno puede apli-carse hasta 400 °C. Conserva sus buenaspropiedades lubricantes incluso a bajastemperaturas. En presencia de agua tiendea corrosión electrolítica. Frente a ácidos ysosas el disulfuro de molibdeno presentauna resistencia relativamente baja.

Al emplear lacas de deslizamiento hayque tener en cuenta la compatibilidad conlos medios ambientes próximos. Los aglu-tinantes orgánicos de las lacas de desliza-miento se ablandan a elevadas temperatu-ras lo que conduce a un empeoramiento dela capacidad adherente de la laca. Las lacasinorgánicas contienen como aglutinantesales inorgánicas. Estas lacas son altamen-te termorresistentes y no se desgasifican enel alto vacío. La protección anticorrosivarelativamente moderada de todas las lacases algo más desfavorable en las lacas inor-gánicas que en las orgánicas.

Las pastas tienden a amasarse y a endu-recerse si penetra polvo en el rodamiento.En presencia de un ambiente polvorientoson más adecuadas películas de lacas dedeslizamiento.

3.4 Lubricantes de rápidadesintegración biológica

Desde hace algunos años, los fabrican-tes de lubricantes ofrecen aceites y grasaspara la lubricación de rodamientos, que es-tán fabricados en parte a base de aceites ve-getales (generalmente aceite de colza), peromayormente a base de aceites sintéticos(ésteres). La desintegración biológica se ve-rifica según CEC-L33-A93, así como enanalogía a la norma DIN 51828. General-mente se exige además una baja clase deriesgo de contener agua (WGK), muchasveces también un certificado de no ser per-judicial a la salud. Con ello se obstaculizamuchas veces la posibilidad de una aditi-vación eficaz.

Los lubricantes de rápida desintegra-ción biológica a base de aceites vegetalesson apropiados solamente para una zonareducida de temperaturas.

Los lubricantes sintéticos a base de éste-res se encuentran a un nivel superior derendimiento correspondiente aproxima-damente a los de base usual. Debido a sufacilidad de desintegración se usan prefe-rentemente en las aplicaciones de lubrica-ción a pérdida, es decir, allí donde el lubri-cante gastado pasa directamente al medioambiente. Por regla general cabe esperar lamisma zona de dispersión de la calidad queen lubricantes usuales.

33 FAG

Abastecimiento de los rodamientos con lubricanteGrasa

4 Abastecimiento de losrodamientos con lubricante

La cantidad de lubricante que necesitaun rodamiento es extremamente pequeña.En la práctica y por razones de seguridadde servicio se dosifica generalmente másabundante. Sin embargo, un exceso de lu-bricante en el rodamiento puede ser perju-dicial. Si el lubricante en exceso no puedeevacuarse, se originan temperaturas debi-do a pérdidas por chapoteo o por amasa-miento, que pueden dañar o incluso des-truir el lubricante.

Por regla general se consigue un abaste-cimiento suficiente

– mediante la elección de la cantidadapropiada de lubricante y su distribu-ción en el rodamiento;

– teniendo en cuenta la duración de ser-vicio del lubricante y el correspondientereengrase o renovación del lubricante;

– mediante el diseño constructivo delapoyo;

– mediante el sistema de lubricación y losaparatos necesarios, véase tabla de la fi-gura 20 (página 20).

4.1 Abastecimiento de los rodamientoscon grasa

4.1.1 Aparatos

Al lubricar con grasa por regla generalno son necesarios aparatos o sistemas cos-tosos de lubricación para abastecer los ro-damientos con grasa suficiente. Durante elmontaje los rodamientos casi siempre seengrasan a mano, siempre que no se mon-ten rodamientos engrasados por el fabri-cante. Algunas veces se emplean tambiénuna jeringa de inyección o prensas de gra-sa para el engrasado.

Los aparatos para el reengrase se expli-can en el apartado 4.1.5.

4.1.2 Primer engrase y nuevo engrase

Al rellenar los rodamientos deben te-nerse en cuenta las siguientes indicaciones:

– Llenar el rodamiento con grasa hasta talpunto que todas las superficies de fun-cionamiento reciban grasa con seguri-dad.

– Rellenar el espacio del alojamiento allado del rodamiento sólo hasta tal pun-to que la grasa evacuada del rodamientotenga suficiente espacio. Así se evita unaparticipación excesiva de la grasa en elgiro. Si al lado del rodamiento se en-cuentra un espacio de alojamiento va-cío y relativamente grande, la grasa quesale del rodamiento no se acumula allado del mismo, con lo que se pierde elefecto de apoyo lubricante para el roda-miento. En esos casos conviene montarrodamientos con tapas de obutación o deprotección o procurar mediante discosde retención que dentro del rodamientoquede suficiente grasa. Se recomiendaun relleno de grasa de un 30 % aproxi-madamente del espacio libre interiordel rodamiento.

– Los rodamientos altamente revolucio-nados, como por ejemplo los rodamien-tos para husillos sólo deben rellenarseen parte (del 20 al 30 % del espacio va-cío), para facilitar y acelerar el repartode la grasa durante la primera marcha delos rodamientos.

– Rodamientos de bajas velocidades degiro (n · dm < 50 000 min–1 · mm) y sussoportes deben rellenarse totalmentecon grasa. El rozamiento por amasa-miento que pueda aparecer es de pocaimportancia.

Los rodamientos rígidos de bolas obtu-rados a ambos lados con tapas de obtura-ción (ejecución .2RSR) o con tapas de pro-tección (ejecución .2ZR) se suministrancon relleno de grasa (véase indicaciones a lafigura 39 en la página 40). La cantidad degrasa del relleno es de un 30 % de espa-cio libre del rodamiento. Este relleno semantiene bien en el rodamiento, inclusobajo factores de velocidad elevados (n · dm <400 000 min–1 · mm). En rodamientos quegiren aún más rápidamente, el relleno de-berá ser de sólo un 20 % del espacio libredel rodamiento. Un relleno mayor en roda-mientos obturados origina una pérdida degrasa más o menos continuada hasta elpunto en que se alcance el grado de rellenonormal.

Los rodamientos con aro exterior rotan-te y a grandes velocidades de giro no pue-den mantener más que un 15 % aproxi-madamente de relleno.

Con un grado idóneo de relleno se con-

FAG 34

32: Par de rozamiento Mr y temperaturas � de un rodamiento rígido de bolas reciénengrasado

100

t

0

1

2

h0 1 2 3

40

60

80

°C

3Mr

N·m

ϑ

Mr

ϑ


sigue un rozamiento favorable y escasaspérdidas de grasa.

Bajo factores de velocidad más elevadosaparecen durante el periodo de rodaje,temperaturas más elevadas del rodamien-to, incluso durante algunas horas.

La temperatura es tanto más elevada y elperiodo de temperaturas elevadas tantomás largo cuanto mayor sea el relleno degrasa en el rodamiento y en los espacios li-bres cercanos al mismo y cuanto más difi-cultosa sea la libre evacuación de la grasa.Esto puede subsanarse mediante un rodajea intervalos con tiempos de parada para larefrigeración, como se realiza p. e. en apli-caciones de rodamientos de husillos enmáquinas-herramienta.

Condición previa para una lubricación avida es que la grasa aplicada quede cerca delrodamiento o dentro de él mediante reteneso discos retentores. Esta grasa cerca del ro-damiento ayuda principalmente a alargar elperiodo de reengrase, ya que a elevadastemperaturas, la grasa cercana al rodamien-to cede aceite que, por lo menos en parte,contribuye a la lubricación del rodamientoy que debido a perturbaciones, de vez encuando vuelve a entrar grasa nueva desde elespacio anexo al rodamiento (reengrase).

Si hay que contar con elevadas tempe-raturas del rodamiento, debe preverse allado del rodamiento una reserva de grasacon una superficie que pueda ceder aceite,lo más grande posible y orientada hacia elrodamiento. Esto puede conseguirse me-diante un disco retentor abridado, figura40 (página 40). La cantidad idónea para eldepósito de grasa es de 3 a 5 veces el gradode relleno normal bien a un lado, o mejoraún, a partes iguales a la derecha e izquier-da del rodamiento.

Una presión más o menos grande delan-te o detrás del rodamiento puede originaruna corriente de aire que evacúa la grasa oel aceite básico cedido fuera del rodamien-to, pudiendo al mismo tiempo introducirsuciedad. En estos casos debe procurarseuna compensación de la presión mediantehuecos y orificios en las partes adyacentes.

4.1.3 Duración de servicio de la grasa

La duración de servicio de la grasa es eltiempo entre el primer arranque y el fallo

de un rodamiento como consecuencia dela lubricación deficiente. La duración deservicio depende de:

– la cantidad de grasa;– el tipo de grasa (espesante, aceite básico,

aditivos);– el tipo y tamaño del rodamiento;– la magnitud y carácter de la solicitación

a carga;– el factor de velocidad;– la temperatura del rodamiento;– las condiciones de montaje.

La duración de servicio de la grasa se de-fine a raíz de ensayos de laboratorio, p. e.con el banco de ensayo para grasas de ro-damientos FE9 de FAG. Estos ensayos sólopueden ponderarse de forma estadística.Incluso bajo condiciones de ensayo com-parables (rodamientos cualitativamenteiguales, condiciones de servicio iguales,cantidades de grasa iguales) hay que contarcon una dispersión de los tiempos de fallode la grasa de 1 a 10. Por esta razón, los va-lores de la duración de servicio de la grasasólo pueden indicarse, al igual que para laduración de los rodamientos, para una de-terminada probabilidad de fallo. La dura-ción de servicio F10 de una determinadagrasa vale para una probabilidad de fallodel 10 %.

4.1.4 Periodo de engrase

El periodo de engrase se define como laduración mínima de servicio de la grasa F10alcanzada por grasas estándar que satis-facen las exigencias según DIN 51825.Como más tarde, después de este perio-do de engrase, debe engrasarse de nuevo oreengrasarse el rodamiento, véase apartado4.1.5.

Para grasas estándar saponificadas abase de litio se indica en la figura 33 el pe-riodo de engrase tf para casos usuales en lapráctica, bajo condiciones favorables delmedio ambiente. Se toman como base gra-sas líticas de la clase de consistencia 2 a 3 ytemperaturas de servicio de hasta 70 °C(medidas en el aro exterior), y que estánpor debajo de la temperatura límite de lagrasa, así como solicitaciones a carga delorden de P/C < 0,1.

Bajo solicitaciones a carga o temperatu-ras más elevadas, el periodo de engrase esmás corto.

A partir de 70 °C (temperatura límite),en las grasas líticas con aceite básico mine-ral, el periodo de engrase se reduce a f3 · tf.La temperatura límite de las grasas saponi-ficadas a base de sodio o de calcio es de 40a 60 °C, la de las grasas para altas tempera-turas está comprendida entre 80 y 100 °Co es incluso mayor aún.

En la figura 33 se indica el periodo deengrase en función de kf · n· dm. En algu-nos tipos de rodamientos se indican dife-rentes factores kf. Los valores mayores sonpara las series más pesadas (con mayor ca-pacidad de carga) del correspondiente tipode rodamientos, los valores menores valenpara las series más ligeras.

Con relación a la duración de serviciode la grasa bajo condiciones ideales, en lafigura 33 se han tenido en cuenta para elperiodo de engrase bajo condiciones favo-rables en la práctica, algunos factores de se-guridad. Los consumidores de rodamien-tos se basan en el periodo de engrase si noes conocida la duración de servicio F10 parala grasa empleada. Si se quiere aprovechartodo el rendimiento de una grasa, puedepartirse de la duración de servicio F10 ob-tenida experimentalmente, si las condicio-nes de servicio son ideales u orientarse porvalores ganados en la práctica. Bajo condi-ciones desfavorables de servicio y de medioambiente se obtiene un periodo de engrasereducido tfq con la relación

tfq = tf · f1 · f2 · f3 · f4 · f5 · f6

Los factores de reducción f1 a f6 se en-cuentran en la tabla de la figura 34 (pági-na 37).

Una reducción extraordinaria del perio-do de engrase tiene lugar si una corrientede aire pasa por los intersticios de obtura-ción del rodamiento. El aire que pasa en-vejece el lubricante, evacúa grasa o aceitefuera del rodamiento y lleva partículas desuciedad al interior.

Las grasas con un aceite básico de altaviscosidad (�40 ≥ 400 mm2/s) ceden pocoaceite, principalmente a bajas temperatu-ras. Su aplicación conduce, por lo tanto, aperiodos de engrase cortos. La suciedadque entra por las obturaciones (también

35 FAG


agua) repercute en la duración de serviciode la grasa.

Para una serie de aplicaciones prácticasde rodamientos puede indicarse un factortotal de reducción q que tiene en cuenta to-das las condiciones desfavorables de servi-cio y de medio ambiente, véase tabla de lafigura 35, pág. 37. El periodo de engrasereducido se obtiene entonces a partir de

tfq = q · tf

En el caso de condiciones de servicio ode medio ambiente extraordinarias (tem-peraturas elevadas o bajas; elevada solicita-ción a carga, elevadas velocidades de giro)y si se lubrica con grasas especiales que handemostrado su eficacia para dichas condi-

ciones de servicio, puede alcanzarse el pe-riodo de engrase indicado en el diagramade la figura 33.

Los factores de reducción del periodode engrase f1, f2, f5 y f6 valen también paragrasas especiales. Los factores de reducciónf3 y f4 correspondientes a la carga y a la tem-peratura, así como las temperaturas límiteen estos casos, deberán preguntarse a los fa-bricantes de grasas; en el caso de grasas Ar-canol, a FAG.

4.1.5 Reengrase. Intervalos de reengrase

Un reengrase o un cambio de la grasa esnecesario si la duración de servicio de la

grasa es más corta que la duración de vidaesperada.

El reengrase se efectúa con ayuda deprensas de grasa adaptadas a la boquillade engrase. En el caso de reengrases fre-cuentes son necesarias bombas de grasa ydistribuidoras de dosificación volumétrica(instalación central de lubricación; lubri-cación por aspersión de grasa, véase pági-nas 21 y 24). Es importante que la grasavieja sea expulsada por la grasa nueva paraconseguir un cambio de grasa sin engraseexcesivo.

Si se rebasan considerablemente los pe-riodos de engrase determinados según lasfiguras 33 a 35 debe contarse con un ma-yor contingente de fallos de rodamientos

FAG 36

33: Periodos de engrase bajo condiciones favorables de ambiente. Duración de servicio de la grasa F10 para grasas estándar de base de saponificación lítica según DIN 51825, a 70 °C; probabilidad de fallo del 10 %

Periodo deengrase

tf [h]

kf · n · dm [103 min-1 · mm]

30 50 70 100 150 200 300 500 700 1000 1500 200020200

100 000

50 000

30 000

20 000

10 000

5 000

3 0002 000

1 000

500

300

Tipo de rodamiento kf Tipo de rodamiento kf

Rodamientos rígidos de De una hilera 0,9...1,1 Rodamientos de rodillos De una hilera 3...3,5*)bolas De dos hileras 1,5 cilíndricos De dos hileras 3,5Rodamientos de bolas de De una hilera 1,6 Sin jaula 25contacto angular De dos hileras 2 Rodamientos axiales de rodillos cilíndricos 90Rodamientos para husillos � = 15° 0,75 Rodamientos de agujas 3,5

� = 25° 0,9 Rodamientos de rodillos cónicos 4Rodamientos con cuatro caminos Rodamientos oscilantes con una hilerade rodadura 1,6 de rodillos 10Rodamientos oscilantes de bolas 1,3...1,6 Rodamientos oscilantes de rodillosRodamientos axiales de bolas 5...6 sin reborde (“E”) 7...9Rodamientos axiales de bolas de contacto Rodamientos oscilantes de rodillosangular de dos hileras 1,4 con reborde central 9...12

*) Para rodamientos solicitados por carga radial y constantemente porcarga axial; en el caso de carga axial variable, vale kf = 2


debido a lubricación deficiente. Por estarazón es necesario prever un cambio de lagrasa a su debido tiempo o una relubrica-ción. Los periodos de cambio de la grasadeben preverse de tal forma que no seanmás largos que los periodos de reengrasereducidos tfq.

34: Factores de reducción f1 a f5 paracondiciones desfavorables deservicio y de medio ambiente

Influencia por polvo y humedad en las su-perficies funcionales del rodamiento

reducida f1 = 0,9 a 0,7fuerte f1 = 0,7 a 0,4muy fuerte f1 = 0,4 a 0,1

Influencia por solicitación a carga por gol-pes, vibraciones y oscilaciones

reducida f2 = 0,9 a 0,7fuerte f2 = 0,7 a 0,4muy fuerte f2 = 0,4 a 0,1

Influencia por elevadas temperaturas

reducida (hasta 75 °C) f3 = 0,9 a 0,6fuerte (de 75 a 85 °C) f3 = 0,6 a 0,3muy fuerte (de 85 a 120 °C) f3 = 0,3 a 0,1

Influencia por elevada solicitación a carga

P/C = 0,1...0,15 f4 = 1,0 a 0,7P/C = 0,15...0,25 f4 = 0,7 a 0,4P/C = 0,25...0,35 f4 = 0,4 a 0,1

Influencia por corriente de aire a través delrodamiento

corriente débil f5 = 0,7 a 0,5corriente fuerte f5 = 0,5 a 0,1

Influencia por fuerza centrífuga o eje vertical en función de la obturación f6 = 0,7 a 0,5

35: Factores totales de reducción q para diferentes campos de aplicación

Polvo, Golpes, Tempe- Cargas Corriente Factorhumedad vibraciones raturas elevadas de aire

oscilaciones elevadas q

Motor eléctrico estacionario - - - - - 1

Punta de cabezal móvil - - - - - 1

Husillo de rectificar - - - - - 1

Máquina de rectificar plana - - - - - 1

Eje de sierra circular • - - - - 0,8

Volante de una prensade carrocerías • - - - - 0,8

Molino de martillos • - - - - 0,8

Freno dinamométrico - - • - - 0,7

Rodamientos de bogiesde locomotoras • • - - - 0,7

Motor eléctrico refrigerado - - - - • 0,6

Poleas de inversiónde un teleférico • • - - - - 0,6

Rueda delanterade automóvil • • - - - 0,6

Husillo textil - • • • - - - 0,3

Machacadora de mandíbulas • • • • - • - 0,2

Motor vibratorio • • • • • - - 0,2

Cilindro aspirador • • • - - - - 0,2

Cilindro de secado • • • - - - - 0,2(máquina fabricación papel)

Cilindro de trabajo(laminador) • • • - • - - 0,2

Centrífuga • - - • • - 0,2

Rodamiento en el rodetede una rotopala • • • - - • - 0,1

Sierra • • • • - - - <0,1

Apisonadora vibratoria • • • • • • • - - <0,1

Criba vibratoria • • • • - - - <0,1

Articulaciónde una excavadora • • - - • • • - <0,1

Prensa para forraje • - • • • • - <0,1

Tambor de una cintatransportadora • • • - - • - <0,1

• = Influencia reducida • • = Influencia elevada • • • = Influencia muy fuerte

37 FAG


Durante un reengrase sólo se consigueen parte el intercambio de la grasa vieja porla nueva, por lo que los intervalos de reen-grase deben preverse más cortos (intervalosde reengrase usuales entre 0,5 y 0,7 · tfq).Las cantidades de grasa usuales en estos ca-sos para el reengrase pueden verse en la fi-gura 36.

36: Cantidades de grasa para elreengrase

Cantidad de reengrase m1 para periodosde reengrase de semanales a anuales

m1 = D · B · x [g]

Periodo de engrase x

semanal 0,002mensual 0,003anual 0,004

Cantidad de reengrase m2 para periodosde reengrase extremadamente cortos

m2 = (0,5...20) · V [kg/h]

Cantidad de reengrase m3 antes de unanueva puesta en servicio después de unacesación durante varios años

m3 = D · B · 0,01 [g]

V = Espacio libre en el rodamiento≈ /4 · B · (D2 – d2) · 10–9 – G/7800 [m3]

d = Diámetro del agujero delrodamiento [mm]

D = Diámetro exterior del rodamiento[mm]

B = Anchura del rodamiento [mm]G = Peso del rodamiento [kg]

Un engrase suplementario es posiblesólo cuando durante el reengrase no puedaevacuarse la grasa vieja (soporte sin espa-cios libres, no hay regulador de la grasa niválvula de evacuación). La cantidad de gra-sa suministrada debe limitarse para evitarun engrase excesivo.

Un reengrase abundante es aconsejablesi en el alojamiento existen grandes espa-cios libres, si se ha previsto un regulador dela grasa o válvulas de evacuación o si sólo sepresentan velocidades de giro reducidascorrespondientes a n · dm ≤ 100 000 min–1.

En estos casos el peligro de un amasamientoes reducido. Un reengrase abundante pre-senta la ventaja de que se mejora el inter-cambio de grasa vieja por grasa nueva, y quese intensifica la eficacia obturadora contrala entrada de polvo y humedad. La relubri-cación es más favorable si los rodamientosgiran y están a la temperatura de servicio.

Un intercambio de la grasa debe alcan-zarse en el caso de largos periodos de re-lubricación. El intercambio de grasa viejapor nueva se consigue con ayuda de unacantidad relativamente grande de grasa.Una gran cantidad de grasa al reengrasar esnecesaria sobre todo cuando la grasa viejaestá total o parcialmente compactada acausa de temperaturas elevadas. Para eva-cuar la mayor cantidad de grasa vieja me-diante el “efecto de lavado” se relubrica conuna cantidad de grasa de hasta tres veces lacantidad indicada en la figura 36. No todaslas grasas son apropiadas para un engrasepor lavado. Los fabricantes de grasa reco-miendan las grasas más adecuadas. El in-tercambio de grasa se facilita mediante unaconducción de la grasa que asegure un in-tercambio uniforme en toda la circunfe-rencia del rodamiento. Ejemplos construc-tivos pueden verse en las figuras 42 a 46.Condición previa para el intercambio de lagrasa es que la grasa vieja pueda salir libre-mente o que exista un espacio libre sufi-cientemente grande para absorber toda lagrasa vieja.

Periodos de relubricación extremada-mente cortos (de un día o menos) se ob-tienen en el caso de solicitaciones extremas(n · dm ≤ 500 000 min–1 · mm; P/C > 0,3;t > 140 °C o combinaciones con valoresaún menores). En estos casos está justificadoel empleo de una bomba de engrase. Debetenerse en cuenta que la grasa permanezcasuficientemente fluida para el transporteen el rodamiento, el soporte y los conduc-tos de alimentación. En el caso de tempe-raturas extremas puede compactarse la gra-sa principalmente en estos puntos, lo queimposibilita un reengrase posterior. La con-secuencia de una compactación de esta for-ma puede ser el blocaje de las válvulas dedosificación.

La eficacia de la obturación se intensi-fica mediante la grasa evacuada si se relu-brican pequeñas cantidades en intervalosde tiempo cortos. La cantidad de reengra-

se por hora puede ser en estos casos unmúltiplo de la cantidad de grasa que cabeen el espacio interior del rodamiento.

Aplicando las cantidades m2 de la figu-ra 36 para periodos de reengrase muy cor-tos, la velocidad de salida de la grasa por elintersticio de lubricación es entonces, se-gún el tamaño del intersticio, de 0,2 cmpor día o más.

En el caso de temperaturas elevadas lalubricación con grasa sólo es posible congrasas baratas de estabilidad muy corta ocon grasas caras estables a elevadas tempe-raturas. Para las grasas de estabilidad cortahan demostrado su eficacia cantidades dereengrase del 1 al 2 % del espacio interiordel rodamiento por hora. Para las grasas es-peciales estables y muy caras son suficien-tes cantidades de reengrase considerable-mente menores. Pero con estas cantidadesmínimas es imprescindiblemente necesa-ria la alimentación directa al rodamiento.Una ventaja de las pequeñas cantidades derelubricación es que apenas originan au-mentos de rozamiento o de temperatura.La subdivisión de la cantidad a relubricaren pequeñas porciones es ventajosa princi-palmente a elevadas velocidades de girocon pequeñas cantidades de reengrase, lapolución del ambiente es menor. Sin em-bargo en estos casos es necesario un mayoraparato técnico de mantenimiento y deinstrumentos. Un abastecimiento muybien dirigido y con cantidades dosificadasmuy pequeñas puede conseguirse con lalubricación mediante una tobera pulveri-zadora para la grasa (figura 25, página 24).

Una mezcla de diferentes tipos de gra-sa muchas veces no puede evitarse si se re-lubrica. Mezclas relativamente sin incon-venientes son las de grasas de la misma basede saponificación. Para la compatibilidadde las mezclas de aceites y grasas, véase lastablas de las figuras 37 y 38.

Al mezclar grasas no compatibles pue-den originarse grandes modificaciones dela estructura, siendo posible también unfuerte reblandecimiento de la mezcla. Si sedesea cambiar a otro tipo de grasa cons-cientemente debe efectuarse primero unreengrase con gran cantidad de grasa (lava-do de grasa) siempre que sea posible a cau-sa del diseño constructivo del alojamiento.Un reengrase posterior debe efectuarse enun periodo de tiempo más reducido.

FAG 38


37: Miscibilidad de aceites

Aceites básicos Aceite Aceite Aceite Aceite Aceite Aceite Aceitemineral de éster poliglicol de silicona de silicona de éter de alcoxiflúor

(metil) (fenilo) polifenílico

Aceite mineral + + - - + + -

Aceite de éster + + + - + + -

Aceite poliglicol - + + - - - -

Aceite de silicona - - - + + - -(metil)

Aceite de silicona + + - + + + -(fenilo)

Aceite de éter + + - - + + -polifenílico

Aceite - - - - - - +de alcoxiflúor

+ Mezcla admisible- Mezcla no admisible

38: Miscibilidad de grasas lubricantes

Espesante de la grasa de reengraseEspesante de la grasa Jabón Complejo Jabón Complejo Complejo Complejo Complejo Bentonita/ Poliureade primer engrase de Li de Li de Na de Na de Ca de Ba de Al Hectorita

Jabón de Li + + - o o o - - +

Complejo de Li - + - o o o o - o

Jabón de Na - - + + o o - - +

Complejo de Na - o - + o o o - o

Complejo de Ca - o - o + + o - o

Complejo de Ba - o - o + + o - o

Complejo de Al - o - o o o + - o

Bentonita/ - o - o o o - + oHectoritaPoliurea - o - o o o - - +

+ Generalmente compatibleo Frecuentemente compatible, examínese el caso concreto- Generalmente no compatible

39 FAG


4.1.6 Ejemplos de lubricación con grasa

Figura 39: Los rodamientos obturadosy llenos de grasa desde fábrica ayudan arealizar construcciones sencillas. Las tapasde protección o las tapas de obturación seprevén según los casos de aplicación comoobturación única o adicionalmente a otraobturación. Las tapas de obturación (eje-cución RSR o RS) originan un aumento dela temperatura del rodamiento debido alrozamiento de las tapas. Las tapas de pro-tección (ZR o Z) y las tapas de obturaciónno rozantes (RSD) forman un intersticiocon el aro interior y no influyen en el roza-miento. Los rodamientos rígidos de bolasobturados por ambos lados están engrasa-dos de forma estándar con una grasa sa-ponificada a base de litio de la clase deconsistencia 2 o 3, usándose la grasa másblanda para los rodamientos pequeños. Lacantidad de grasa ocupa aproximadamen-te el 30 % del espacio libre del rodamiento.Está calculada de tal forma que el roda-miento, bajo condiciones de servicio y demedio ambiente normales alcance una lar-ga duración de servicio. La grasa se repartedurante un corto periodo de rodaje y seubica en su mayor parte en el espacio noperturbado del interior del rodamiento, esdecir, en el lado interior de las tapetas. Des-pués ya no se puede notar una participa-

ción intensa de la grasa en el giro y el roda-miento funciona con poco rozamiento. Alfinalizar el periodo de rodaje, el rozamien-to sólo alcanza del 30 al 50 % inicial dearranque.

Figura 40: El rodamiento rígido de bo-las está obturado por un lado. Al otro ladose ha previsto un disco de retención con undepósito de grasa. Así, el rodamiento dis-pone de una mayor cantidad de grasa cer-ca de él pero no directamente dentro. Aelevadas temperaturas la grasa depositadacede aceite intensivamente y durante largotiempo al rodamiento rígido de bolas. Asíse consiguen tiempos de funcionamientomás largos sin que aparezca rozamiento dellubricante adicional. Bajo demanda, FAGrecomienda grasas adecuadas.

Figura 41: En rodamientos con efectotransportador o en rodamientos montadosen ejes verticales, un disco de retención seencarga de que la grasa no salga del roda-miento por lo menos no tan rápidamente.Principalmente en tipos de rodamientoscon una elevada participación de roza-miento por deslizamiento y un efectotransportador acusado (por ejemplo roda-mientos de rodillos cónicos), el disco de re-tención montado al lado es ventajoso a ele-vadas velocidades de giro, aun cuando nosiempre sea suficiente. Otra medida paraasegurar el abastecimiento de lubricante se-

ría una relubricación en intervalos cortosde tiempo.

Figura 42: A través de una ranura y va-rios orificios de engrase el aro exterior delrodamiento se prensa grasa al interior delrodamiento. Debido a la alimentación di-recta y simétrica de la grasa se consigue unabastecimiento uniforme a ambas hilerasde rodillos. Para la evacuación de la grasavieja deben preverse a ambos lados espaciossuficientemente grandes o aberturas de eva-cuación.

Figura 43: El rodamiento oscilante derodillos se relubrica desde un lado. En ellado opuesto sale grasa al relubricar con loque puede formarse un tapón de grasa si serelubrican grandes cantidades frecuente-mente. Esto puede remediarse medianteun orificio de evacuación o una válvula.

Durante el periodo de rodaje y a raíz delmovimiento de la grasa se presenta un au-mento de la temperatura (aproximada-mente de 20 a 30 K por encima de la tem-peratura de régimen) y que puede perdurardurante una o varias horas. Una gran in-fluencia sobre el transcurso de la tempera-tura se debe al tipo de grasa y a la consis-tencia de la misma.

Figura 44: Si se ha montado un disco re-gulador de la grasa existe el peligro, en elcaso de largos intervalos de relubricación,elevadas velocidades de giro y uso de grasas

FAG 40

39: Rodamientos obturados y engrasados por el fabricante40: Con un disco retentor acodado entre rodamiento y obturación se origina un depósito de grasa

39 40


fácilmente transportables, de que quedesólo poca grasa en el rodamiento al lado deldisco regulador. Esto puede remediarsetrasladando el intersticio entre el disco re-gulador giratorio y la pieza exterior en re-poso en dirección hacia el eje. Con un dis-co regulador de la grasa normal con elintersticio en la parte de afuera (figura 44a)se consigue un efecto transportador muy

eficaz. Un efecto transportador moderadose obtiene si el intersticio se encuentra apro-ximadamente a la altura del círculo primi-tivo de los cuerpos rodantes (figura 44b).Si el intersticio se encuentra en la partede adentro (figura 44c) prácticamente noexiste efecto transportador y el disco actúacomo disco retenedor de la grasa junto alrodamiento.

41 FAG

41: Con un disco retenedor se mantiene grasa en el rodamiento y cerca de él

44: El efecto transportador del discoregulador depende del diámetro del disco

falso correcto

42: Alimentación de la grasa a través delaro exterior del rodamiento

43: Relubricación con grasa. El engraseexcesivo se evita mediante un orificio de evacuación

c

b

a


Figura 45: Durante la relubricación lagrasa llega a través del orificio S en el discoZ directamente al intersticio anular entrejaula y aro exterior. La grasa evacuada du-rante el reengrase se acumula en el espacioF, que debe ser vaciado de vez en cuandopor la abertura B. El recinto K a la derechadel rodamiento se rellana de grasa duranteel montaje y sirve para mejorar la obtura-ción. Durante el reengrase en reposo se con-sigue un buen intercambio de grasa viejapor nueva si los orificios S están dispuestosa lo largo de la circunferencia de tal formaque la grasa llegue uniformemente a todoel rodamiento. Por esta razón, los orificiosS cercanos al agujero de entrada C debenestar más distanciados entre sí que los orifi-cios situados diametralmente opuestos. Asíse consigue una resistencia uniforme al flu-jo y la grasa nueva evacúa la grasa vieja uni-formemente fuera del rodamiento. Gran-des cantidades de reengrase favorecen elintercambio de grasa vieja por nueva.

Figura 46: La pareja de rodamientos debolas de contacto angular se abastece congrasa nueva a través de orificios de engraseen el disco montado entre los dos roda-mientos. Se evita el tapón de grasa alimen-tando la grasa nueva en el diámetro peque-ño de los aros interiores, desde donde estransportado por la fuerza centrífuga haciaafuera en dirección al diámetro mayor. Esteefecto naturalmente sólo aparece en roda-mientos con sección asimétrica, es decir, enrodamientos de bolas de contacto angulary en rodamientos de rodillos cónicos. Si serelubrica una pareja de rodamientos de sec-ción simétrica desde el centro es aconseja-ble prever un disco regulador al lado decada rodamiento. Es importante que la re-sistencia a la salida de la grasa sea aproxi-madamente igual a ambos lados. Si no esasí, la grasa es transportada preferente-mente en el sentido de menor resistencia ala salida. El lado opuesto corre el riesgo deuna lubricación deficiente.

Como muestran los ejemplos, el trans-porte adecuado de la grasa generalmente esaparatoso. Este esfuerzo se realiza princi-palmente en máquinas caras o en casos decondiciones de servicio difíciles como p. e.elevada velocidad de giro, solicitación acarga o temperatura. En estos casos hayque garantizar el recambio de la grasa gas-tada y evitar un exceso de grasa. Sin em-bargo, muchas aplicaciones de rodamien-tos seguras en el servicio y con reservaslaterales de grasa, demuestran que en loscasos normales de aplicación, este esfuerzoaparatoso no es necesario. Estas reservas degrasa a ambos lados del rodamiento van ce-diendo aceite poco a poco para lubricar lassuperficies de contacto, ofreciendo al mis-mo tiempo una protección adicional con-tra la suciedad en el interior del rodamien-to. Sin embargo, al reengrasar, no es seguroque la grasa nueva alcance todos los puntosde contacto. Ya que además puede entrarsuciedad en el rodamiento, es mejor en es-tos casos prescindir de un reengrase regu-lar y prever una lubricación de larga dura-ción. Durante una revisión de la máquinapueden desmontarse los rodamientos y lle-narse con grasa nueva.

FAG 42

45: Relubricación lateral dirigida a través de un disco con orificios

46: Lubricación de una pareja de rodamientos desde el centro

C

ZSK

F

B

Abastecimiento de los rodamientos con lubricanteAceite

4.2 Abastecimiento de los rodamientoscon aceite

4.2.1 Aparatos

Si no se ha previsto una lubricación porbaño de aceite, el aceite debe transportarsemediante aparatos hasta los rodamientos.La cantidad y precio de los aparatos depen-de del sistema de lubricación elegido.

El aceite se abastece a través de bombas,si se lubrica con cantidades grandes o me-dianas de aceite y a través de instalacionesde neblina de aceite, de aceite y aire o deinstalaciones centrales de lubricación si selubrica con cantidades de aceite pequeñaso muy pequeñas. El dosificado del aceite serealiza mediante elementos de dosificado,estrangulamientos y toberas. Indicacionesmás amplias sobre las instalaciones de lu-bricación más usuales se contienen en elcapítulo 2 “Sistemas de lubricación”.

4.2.2 Lubricación por baño de aceite

En la lubricación por baño de aceite, co-nocida también como lubricación por in-mersión, el rodamiento está sumergido enparte en el aceite. El nivel del aceite en po-sición horizontal debe calcularse de tal for-

ma que el cuerpo rodante más inferior enreposo esté sumergido en aceite en la mitadhasta completamente (figura 47).

Al girar el rodamiento, los cuerpos ro-dantes y la jaula arrastran en parte el aceitey lo reparten en toda la circunferencia delrodamiento. En rodamientos con secciónasimétrica, capaces de transportar el aceite,deben preverse conductos para el retornodel aceite de modo que se forme una circu-lación. Un nivel de aceite por encima delcuerpo rodante más bajo conduce, princi-palmente, a elevadas velocidades de giro,y, a causa del rozamiento por chapoteo, atemperaturas más elevadas de los rodamien-tos y muchas veces a la formación de espu-ma. Bajo factores de velocidad correspon-dientes a n · dm < 150 000 min–1 · mm, elnivel de aceite puede ser algo más elevado.Si no se puede evitar que un rodamientoesté sumergido totalmente en aceite, porejemplo en el caso de eje vertical, el momen-to de fricción es de dos a tres veces mayorque con nivel de aceite normal. Los límitesde la lubricación por baño de aceite estánnormalmente en una zona de factor de ve-locidad de n · dm = 300 000 min–1 · mm,en caso de relubricaciones frecuentes pue-den llegarse hasta 500 000 min–1 · mm. Apartir de n · dm = 300 000 min–1 · mm lastemperaturas frecuentemente sobrepasan

los 70 °C en los rodamientos. En la lubri-cación por baño de aceite debe controlarseel nivel de aceite de forma regular.

El periodo de cambio del aceite depen-de del estado de suciedad y del envejeci-miento del aceite. El envejecimiento se acen-túa por la presencia de oxígeno, abrasivosmetálicos (catalizador) y elevadas tempera-turas. A partir del índice de neutralizaciónNZ y del índice de saponificación VZ, losfabricantes de aceites y los peritos especia-lizados con determinados tipos de aceitespueden dar su parecer sobre el estado deenvejecimiento.

Bajo condiciones normales es recomen-dable atenerse a los periodos de cambio delaceite, tal como se indican en el diagramade la figura 48. Condición previa es que latemperatura del rodamiento no sobrepaselos 80 °C y que el grado de suciedad debi-do a cuerpos extraños y agua sea pequeño.Como puede verse del diagrama, los sopor-tes con pequeñas cantidades de aceite exi-gen cambios de aceite frecuentes. En el pe-riodo de rodaje, el cambio del aceite puedeser necesario ya después de un tiempo muycorto debido a la temperatura más eleva-da y al ensuciamiento mayor por partícu-las abrasivas. Esto es válido principalmentepara rodamientos que se lubrican conjun-tamente con ruedas dentadas. Muchas ve-

43 FAG

47: Nivel de aceite en la lubricación porbaño de aceite

48: Cantidad de aceite y periodo de cambio del aceite en dependencia del agujerodel rodamiento

300mm200

100

60

40

20

100,2 0,4 0,6 1,0 2 4 6 8 10 l 20

10 a 12 meses

Agujero delrodamiento

d

Cantidad de aceite

Periodo de cambio del aceite, 2 a 3 meses


ces se lleva a cabo un cambio de aceite an-tes de tiempo debido al contenido crecientede suciedad en forma sólida o líquida. Lascantidades admisibles de partículas sólidasde suciedad dependen del tamño y de ladureza de las partículas (véase capítulo 5.1.1“Partículas extrañas sólidas”, página 54).

La cantidad admisible de agua en el acei-te depende del tipo de aceite y debe pre-guntarse al fabricante del aceite. El agua li-bre en el aceite ocasiona corrosión, acelerael envejecimiento del aceite por hidrólisis,forma materias agresivas en combinacióncon los aditivos EP y repercute en la forma-ción de una película portante de lubricante.Si penetra agua a través de la obturación opor formación de agua de condensación enel interior del rodamiento es importanteconseguir una rápida separación de agua yaceite a base de la capacidad separadora delagua característica del aceite. Una buena ca-pacidad separadora se consigue tratando elaceite en un separador o por evaporación envacío. Sin embargo es problemática la sepa-ración de agua y aceite de los aceites de po-

liglicol, ya que su densidad es aproximada-mente 1. El agua por lo tanto no se depositaen el depósito de aceite, pero a temperatu-ras por encima de 90 °C se evapora el agua.

El periodo de cambio del aceite en casosde aplicación críticos debe determinarse araíz de análisis del aceite en diferentes in-tervalos de tiempo. Se recomienda, primerodespués de 1 a 2 meses, posteriormente y se-gún el resultado obtenido en periodos máslargos, determinar el índice de neutraliza-ción NZ, el índice de saponificación VZ, elcontenido de partículas extrañas sólidas,el contenido de agua y la viscosidad del acei-te. Hay que tener en cuenta que la duraciónde vida de los rodamientos puede reducirseconsiderablemente ya en el caso de un con-tenido reducido pero constante de agua.

Una ponderación basta del grado de en-vejecimiento y de suciedad es posible tam-bién si se aplica una gota de aceite fresco yuna de aceite usado en un papel secante.Grandes diferencias de color indican unelevado grado de ensuciamiento o de enve-jecimiento.

4.2.3 Lubricación por circulación concantidades medias y grandes deaceite

En la lubricación por circulación, elaceite después de pasar a través de los ro-damientos se lleva a un depósito colectorpara abastecer nuevamente los rodamien-tos desde allí. En la lubricación por circu-lación de aceite es absolutamente indis-pensable prever un filtro para eliminar laspartículas de suciedad y desgaste, véasetambién apartado 5.1.3. La repercusióndesfavorable de la suciedad sobre la dura-ción de vida alcanzable se describe más de-talladamente en el apartado 1.1.3.

La cantidad de aceite en circulacióndepende de las condiciones de servicio. Lascantidades que originan una resistenciamoderada al paso del aceite, bajo razonesde viscosidad de � = �/�1 entre 1 y 2,5,pueden tomarse del diagrama de la figu-ra 49. Para la lubricación propia de los ro-damientos es necesaria una cantidad deaceite muy pequeña. Las cantidades indi-

FAG 44

49: Cantidades de aceite en la lubricación por circulación

c

b

a

10050

l/min2010

210,5

0,20,10,05

0,020,010,005

0,0020,001

10 20 50 100 200 500 1000 mm 3000

Cantidadde aceite

c1 c2

b2

b1

a1

a2

Cantidad de aceitecreciente paraevacuaciónde calor

No es necesarioevacuar calor

Cantidad suficientepara lalubricaciónLímite superiorpara rodamientosde secciónsimétricaLímite superiorpara rodamientosde secciónasimétrica

a

b

c

c1b1a1 , , : D/d>1,5c2b2a2 , , : D/d≤1,5

5

Diámetro exterior del rodamiento D


cadas para la lubricación en el diagrama dela figura 49 (línea a) son, en comparación,relativamente grandes. Estas cantidades deaceite se recomiendan para estar segurode que incluso en el caso de una alimenta-ción desfavorable en la que el aceite no lle-ga directamente al rodamiento, todas lassuperficies de contacto queden abastecidasde forma segura con aceite.

Se lubricará con las cantidades míni-mas indicadas en el caso de desear un ro-zamiento reducido. Las temperaturas quese alcanzan en este caso son semejantes alas alcanzadas con la lubricación por bañode aceite.

Si es necesaria una evacuación del calorse prevén mayores cantidades de aceite. Yaque cada rodamiento presenta una resisten-cia al aceite que fluye a través de él, tam-bién existen límites superiores para las can-tidades de aceite. Para rodamientos consección asimétrica (rodamientos de bolasde contacto angular, rodamientos de rodi-llos cónicos, rodamientos axiales oscilantes

de rodillos) se admiten mayores cantidadesde flujo de aceite que para rodamientos desección simétrica, ya que los rodamientoscon sección asimétrica oponen menos re-sistencia al paso del aceite debido a su efec-to transportador. En los límites indicadosen el diagrama de la figura 49 se presupo-ne un abastecimiento y un estancamientosin sobrepresión del aceite en el lado de ali-mentación del rodamiento hasta casi llegaral eje. Cuál es la cantidad de aceite a sumi-nistrar en cada caso para conseguir unatemperatura baja del rodamiento dependede las condiciones de entrada y evacuacióndel calor. La cantidad de aceite apropiadapuede determinarse a la puesta en serviciode la máquina midiendo la temperatura yregulando correspondientemente.

Al aumentar el número de revoluciones,los rodamientos con sección simétrica pre-sentan una resistencia creciente al aceite pa-sante. Por ello, en rodamientos altamenterevolucionados, el aceite se inyecta preci-samente en el intersticio entre jaula y aro

del rodamiento si se han previsto cantida-des mayores de aceite. Con la inyección deaceite las pérdidas por chapoteo son me-nores.

Las cantidades apropiadas de aceite en lalubricación por inyección de aceite se in-dican en el diagrama de la figura 50 en de-pendencia de factor de velocidad caracte-rístico y del tamaño del rodamiento. En eldiagrama de la figura 51 puede verse cómopueden diseñarse las toberas. El estanca-miento del aceite delante del rodamiento seevita inyectando el aceite en los puntos quefacilitan el libre paso del aceite por el roda-miento. Conductos de evacuación suficien-temente dimensionados se encargan de queel aceite que no pase por el rodamiento y elque haya pasado puedan fluir librementesin obstáculos (figuras 62 y 63).

En la zona de elevadas velocidades degiro, que es la corriente en el caso de lubri-cación por inyección, han demostrado sueficacia los aceites con los que puede con-seguirse una viscosidad de servicio de 5 a

45 FAG

50: Cantidad de aceite recomendada en la lubricación por inyección51: Diámetro y cantidad de toberas en la lubricación por inyección

Cantidadde aceite

Q

n · dm

00 3·106 min-1·mm

dm=150 mm

1

2

3

4

5

6

7

l/min

0,5

1

1,5

dm=100 mm

dm=50 mm

mm

2·1061·106 3·106min-1·mm2·1061·106

n · dm

dm ≤ 50 mm

dm ≥ 100 mm

50 ≤ dm ≤ 100 mm

1 Tobera

2 Toberas

3 Toberas

Diámetrode las toberas

50 51


10 mm2/s (� = de 1 a 4). Los diagramas enla figura 52 muestran la cantidad de aceiteQ y la velocidad del chorro � en función dela pérdida de presión �p para una longitudde la tobera L = 8,3 mm y las viscosidadesde servicio de 7,75 y 15,5 mm2/s, así comopara diferentes diámetros de tobera.

Estos datos se han obtenido medianteensayos. La cantidad de aceite que pasa através de rodamientos altamente revolu-cionados disminuye al aumentar el núme-ro de revoluciones y aumenta al aumentarla velocidad de inyección, siendo los 30m/s un límite superior aceptable.

Los rodamientos deben estar provistosde lubricante ya en el momento de poneren servicio la máquina. Por ello, con unalubricación por circulación de aceite debeponerse en marcha la bomba antes del ro-damiento. Esta condición previa no es ne-cesaria si por razones constructivas se haprevisto que el aceite no fluya totalmentefuera del rodamiento quedando un pequeñobaño de aceite. Un baño adicional de acei-

te además de la circulación del aceite con-tribuye a aumentar la seguridad de servi-cio, ya que en el caso de fallar la circulaciónpor defecto de la bomba, el abastecimien-to queda asegurado por lo menos duranteun cierto tiempo por el baño de aceite.

A bajas temperaturas, la cantidad deaceite en circulación puede reducirse a lacantidad mínima necesaria para la lubri-cación hasta que se caliente el aceite en eldepósito (véase figura 49, curva a). Esto fa-cilita el diseño de la instalación de circula-ción (accionamiento de la bomba, retornodel aceite).

Si se lubrica con mayores cantidades deaceite hay que tener cuidado de que noaparezca un estancamiento con ayuda decanales de evacuación, el cual principal-mente a elevadas velocidades de giro origi-naría grandes pérdidas de potencia. El diá-metro necesario de los tubos de evacuacióndepende de la viscosidad del aceite y de lapendiente de los tubos. Para aceites con unaviscosidad de servicio de hasta 500 mm2/s

se encuentra entre los siguientes límites:

da = (de 15 a 25) · ��m [mm]

Para un dimensionado más exacto en lazona de pendiente del tubo de evacuaciónentre 1 y 5 % se usa la fórmula:

da = 11,7 · 4��m · �/G [mm]

Aquí significan da el diámetro interno deltubo de evacuación en mm; m, el caudalde aceite que pasa en l/min; �, la viscosi-dad de servicio en mm2/s y G, la pendienteen %.

La capacidad del depósito M dependedel caudal de aceite m. En general se eligela capacidad de forma que en una hora pue-da circular totalmente z veces (de 3 a 8).

M = m · 60/z [l]

Si el número de circulaciones totales espequeña, la suciedad puede depositarse fá-

FAG 46

52: Pérdida de presión y velocidad de inyección en función de la cantidad de aceite, la viscosidad de servicio y el diámetro de las toberas

Diámetrode la toberamm

Diámetrode la toberamm

Velocidaddel chorro

v

0,1 0,2 0,5 10,01

0,02

2 5 10bar

0,05

0,1

0,1 0,2 0,5 11

2 5 10bar

2

5

10

20

50

100

0,2

0,5

1

2

5

10

0,7

1

2

0,7

2

ν=7,75 mm 2/sν=15,5 mm 2/s

∆ p ∆ p

l/min m/sν=7,75 mm 2/sν=15,5 mm 2/s

Cantidadde aceite

Q


cilmente en el depósito, el aceite puede re-frigerarse y no envejece tan rápidamente.

4.2.4 Lubricación con cantidadesmínimas

La cantidad de aceite suministrada alrodamiento puede reducirse aún por deba-jo del límite inferior indicado en el diagra-ma de la figura 49 si se pretende conseguiruna temperatura lo más baja posible sin larefrigeración aparatosa con grandes canti-dades de aceite en circulación. Esto presu-pone que las pérdidas de potencia del ro-damiento y las condiciones de evacuacióndel calor lo permitan. En las figuras 53 y 54se muestra cómo varía, en un rodamientode rodillos cilíndricos, el momento de ro-zamiento y la temperatura en función de lacantidad de aceite. En el ejemplo puedeverse claramente que el rodamiento de doshileras de rodillos cilíndricos con rebordes

en el aro exterior es muy sensible a una lu-bricación excesiva. En estos casos son másadecuados los rodamientos con dos hilerasde rodillos cilíndricos con rebordes en elaro interior (NN30..) o rodamientos de ro-dillos cilíndricos de una hilera de las seriesN10 y N19. El punto de rozamiento mí-nimo y de temperatura mínima (es decir, elcomienzo de la lubricación total) se consi-guen ya con cantidades de aceite entre 0,01y 0,1 mm3/min. Elevando la cantidad deaceite hasta 104mm3/min aumenta tam-bién la temperatura. Sólo cuando se rebasaesta cantidad comienza a sentirse una dis-minución de la temperatura debido a laevacuación del calor.

La cantidad necesaria de aceite para unabastecimiento suficiente depende en pri-mer lugar del tipo de rodamiento. Así, losrodamientos que tienen un efecto trans-portador en dirección al flujo necesitanuna cantidad relativamente grande de acei-te. Por el contrario, rodamientos de dos hi-

leras de cuerpos rodantes sin efecto trans-portador necesitan muy poco aceite, si elaceite se alimenta entre las dos hileras. Lascoronas de cuerpos rodantes que giran im-piden que el aceite fluya fuera del roda-miento.

La lubricación con cantidades muy pe-queñas presupone que esta pequeña can-tidad moje suficientemente todas las su-perficies de contacto en el rodamiento,principalmente las superficies de contactopor deslizamiento especialmente exigentesen cuanto a la lubricación (superficies enlos rebordes, guiado de la jaula, etc.). Enaplicaciones de rodamientos en máquinas-herramientas con rodamientos de bolas yde rodillos cilíndricos han demostrado sueficacia la lubricación directa al rodamien-to, en los rodamientos de bolas de contac-to angular la lubricación en la dirección deefecto transportador. El diagrama de la fi-gura 55 muestra las cantidades favorable-mente pequeñas de aceite para estos roda-

47 FAG

53: Par de rozamiento con lubricación por cantidades mínimas en función de la cantidad de aceite54: Temperatura del rodamiento con lubricación por cantidades mínimas en función de la cantidad de aceite

40

50

60

70

80

90

100

°C

10-3 10-2 10-1 1 10 102 103 105mm3/min0

0,5

1,0

1,5

2,5

2,0

3,0

N·m

Rodamiento NNU4926Velocidad de giro n = 2000 min-1

Fr = 5 kNAceite ν = 32 mm2/s a 40 °C

Par derozamiento máximo

Par de rozamientomínimo

10-3 10-2 10-1 1 10 102 103 105mm3/min

Rodamiento NNU4926Velocidad de giro n = 2000 min-1

Fr = 5 kNAceite ν = 32 mm2/s a 40 °C

Mom

ento

de

roza

mie

nto

Cantidad de aceite Q Cantidad de aceite Q

Tem

per

atur

a d

el r

odam

ient

o t

53 54


mientos en dependencia del tamaño delrodamiento, del ángulo de presión (com-portamiento respecto al efecto transporta-dor), y el factor de velocidad. En roda-mientos con efecto transportador deberáaumentarse la cantidad de aceite en depen-dencia del número de revoluciones, ya quecon ésta aumenta la cantidad mínima ne-cesaria de aceite y el efecto transportador.

En rodamientos con contacto entre elreborde y la cara frontal del rodillo (porejemplo en rodamientos de rodillos cóni-cos) ha demostrado su eficacia el abasteci-miento directo del aceite a las superficiesfrontales de los rodillos en dirección con-traria al efecto transportador.

Las cantidades extremadamente bajasde aceite presuponen una alimentación se-gura del aire y aceite entre la jaula y el arointerior así como una gran precisión di-mensional de las partes adyacentes. Con lascantidades extremadamente bajas de acei-te, la viscosidad deberá corresponder a larazón de viscosidades de � = �/�1 = 8 a 10y el aceite deberá contener aditivos EPapropiados.

La alimentación constante de una can-tidad de aceite demasiado grande o la ali-mentación por impulsos de cantidadesincluso muy pequeñas conduce, principal-mente a elevadas velocidades de giro, a unaumento inmediato del rozamiento del lu-

bricante y a un calentamiento irregular delos aros. En rodamientos con poco juegoradial (por ejemplo en máquinas-herra-mientas) esto puede ocasionar precargasradiales nocivas y tener por consecuencia elfallo del rodamiento.

Un ejemplo se muestra en la figura 56,válido para el rodamiento preferentementeusado en máquinas-herramientas, de doshileras de rodillos cilíndricos NNU4926.La cantidad de aceite mínima necesaria endependencia del factor de velocidad puededeterminarse con ayuda de la recta a. Larecta b indica cuál puede ser la cantidad deaceite para evitar precargas radiales nocivas.Para ello se presupone un siministro uni-

FAG 48

55: Cantidades de aceite en la lubricación con cantidades mínimas

101

3

10

30

100

300

1 000

3 000

10 000

20 50 100 200 500

a

b c d

mm3/h

mm

Cantidad deaceite

Agujero del rodamiento d

Zona a-b: Rodamientos de bolas de contacto angular con ángulo de contacto � = 40°Rodamientos axiales de bolas de contacto angular con ángulo de contacto � = 60 a 75°Rodamientos axiales de bolas con ángulo de contacto � = 90°n · dm hasta 800 000 min–1 · mm

Zona b-c: Rodamientos para husillos con ángulo de contacto � =15 – 25°n · dm ≤ 2 · 106 min–1 · mm

Zona c-d: Rodamientos con una o con dos hileras de rodillos cilíndricosLínea c: Rodamientos con bordes en el arco interior y n · dm ≤ 106 min–1 · mm Línea d: Rodamientos con bordes en el aro exterior y n · dm ≤ 600 000 min–1 · mm


forme del aceite (lubricación por aceite yaire) y condiciones normales para la eva-cuación del calor. La intersección de las rec-tas a y b marca el factor de velocidad hastael cual aún es posible una lubricación porcantidades mínimas. Para los rodamientosradiales con dos hileras de rodillos cilíndri-cos, el diagrama de la figura 55 muestracon la línea d la cantidad de aceite apro-piada. Ya que la cantidad mínima de acei-te y la cantidad admisible de aceite no de-penden únicamente del rodamiento, sinotambién del aceite, de la conducción delmismo y de las condiciones de evacuación

del calor, no puede darse un valor generalpara determinar este factor de velocidad yla cantidad mínima óptima correspondien-te. La viscosidad del aceite se elegirá segúnuna razón de viscosidades � = 2 a 3.

La lubricación de aire y aceite queusualmente se prevé en aplicaciones derodamientos en laminadores funciona ge-neralmente en combinación con un bañode aceite y no representa una lubricaciónpor cantidades mínimas. La cantidad deaceite suministrada es completamente albaño de aceite y deberá ser mayor de 1000mm3/h.

4.2.5 Ejemplos de lubricación con aceite

Figura 57: En soportes grandes con unrelleno de aceite igualmente grande, esaconsejable subdividir el baño de aceitepor medio de paredes intermedias de re-tención con orificios de paso. Así se consi-gue que principalmente a elevadas veloci-dades de giro no se mueva toda la cantidadde aceite. Las partículas de suciedad se de-positan en los recintos laterales y no son re-movidas constantemente.

49 FAG

56: Elección de la cantidad de aceite con lubricación por cantidades mínimas para el rodamiento con dos hileras de rodillos cilíndricos NNU4926 (d = 130 mm,juego radial reducido)

57: Soportes para rodamientos conparedes de retención del aceite

Factor develocidad

n · dm

0

100 000

200 000

300

a b

min-1· mm

mm3/h

300 000

100301031

400 000

500 000

600 000

700 000

Zona decomportamientotérmico irregular

Zona delubricacióninsuficiente

Zona admisiblede servicio

Cantidad de aceite

Zona a = Cantidad mínima de aceiteZona b = Cantidad de aceite admisible con abastecimiento

uniforme de aceite


Figura 58: El rodamiento oscilante derodillos se encuentra en un baño de aceitepequeño. Las pérdidas de aceite se compen-san a través del depósito grande de aceitesituado en la parte inferior del soporte. Elanillo R tiene un diámetro considerable-mente mayor que el eje y se sumerge en eldepósito de aceite situado más abajo y sincomunicación directa con el rodamiento.Durante el giro, este anillo R se desplaza gi-rando sobre el eje y va llevando aceite has-ta el rodamiento. El aceite superfluo fluyea través de los orificios A hasta llegar nue-vamente al depósito. Los anillos de alimen-tación del aceite pueden aplicarse hasta unfactor de velocidad de n · dm = 400 000min–1 · mm. A velocidades de giro mayo-res aparece un desgaste considerable en losanillos.

Figura 59: Los rodamientos de rodilloscónicos tienen como todos los tipos de ro-damientos con sección asimétrica un efec-to transportador. Este efecto transportadorpuede aprovecharse en el caso de lubrica-ción por circulación de aceite. El efectotransportador depende decisivamente de lavelocidad de giro. Los orificios de evacua-ción han de diseñarse de tal forma que nose produzca un tapón del aceite al lado delrodamiento.

Figura 60: En husillos montados verti-calmente y altamente revolucionados mu-chas veces se prevé el extremo inferior có-nico o se monta un cono que gira con elhusillo. El extremo inferior de diámetromenor está sumergido en el depósito deaceite. El aceite sube por el intersticio S yes transportado a una ranura circular y des-de allí a una instalación de dosificado mon-tada por encima del rodamiento. Con estadisposición pueden alcanzarse cantidadesde suministro relativamente grandes si laaltura de suministro es pequeña y la visco-sidad reducida.

Figura 61: En transmisiones, muchas ve-ces es suficiente el aceite salpicado por lasruedas dentadas para la lubricación de losrodamientos. Pero debe quedar aseguradoque bajo todas las condiciones de servicioel aceite salpicado penetre en los roda-mientos. En el ejemplo que se muestra, elaceite salpicado se recolecta en una bolsapor encima del rodamiento de rodillos ci-líndricos y se lleva al rodamiento a travésde orificios. En la zona inferior se encuen-

tran al lado del rodamiento de rodillos ci-líndricos y una chapa retentora. Así se con-sigue que siempre haya un determinadobaño de aceite en el rodamiento y que el ro-

damiento esté lubricado ya al comenzar agirar.

Figuras 62 y 63: En la lubricación porinyección de aceite, se inyecta el aceite en-

FAG 50

58: Lubricación con aceite; anillo alimentador de aceite

59: Circulación de aceite en rodamientos con efecto transportador

AA

R


tre el aro interior y la jaula. Una acumula-ción de aceite delante y detrás del roda-miento se evita mediante orificios de eva-

cuación del aceite. Si los rodamientos tie-nen un efecto transportador, la inyecciónde aceite se lleva a cabo desde el lado de

la pista de menor diámetro. En los roda-mientos de rodillos cónicos altamente re-volucionados además se inyecta aceite en el

51 FAG

60: Circulación de aceite mediante cono de alimentación62: Lubricación por circulación

con tobera inyectora

61: El aceite salpicado se recolecta en una bolsa y se lleva a través de orificios hasta el rodamiento de rodillos cilíndricos

63: Alimentación de aceite por amboslados en rodamientos de rodilloscónicos

S

Abastecimiento de los rodamientos con lubricante · Daños debidos a lubricacióndeficienteLubricante sólido

otro lado hasta las superficies frontales delos rodillos. Así se evita en lo posible unalubricación deficiente entre las superficiesdel borde y las superficies frontales de losrodillos.

4.3 Abastecimiento de los rodamientoscon lubricante sólido

Como lubricantes sólidos se empleanprincipalmente grafito y disulfuro de mo-libdeno. La lubricación se efectúa a travésde películas de polvo o de laca sobre las su-perficies de rodadura o bien mediante pas-tas. Para aplicar las películas de polvo seemplean cepillos, cuero o tela. Las pelícu-las de laca deslizante se aplican por pulve-rización (pistola pulverizadora). Con mu-chas lacas puede conseguirse un aumentode la duración de servicio mediante un tra-

tado al horno. Las pastas se aplican con unpincel sobre las superficies. Los rodamien-tos que vayan a lubricarse con lubricantessólidos se tratan generalmente con una capade fosfato (capa de fosfato de magnesio,bonderizado). Sobre esta capa de fosfatose adhieren mejor los lubricantes sólidos.Además esta capa protege al rodamientocontra corrosión y tiene ciertas propieda-des de funcionamiento de emergencia. Silas exigencias respecto a la protección con-tra la corrosión son muy elevadas, los ro-damientos se tratan con una capa de cinclaminado. Las películas de polvo o las capasde laca no pueden aplicarse o por lo menosmuy difícilmente sobre rodamientos grasos.Una aplicación correcta y uniforme sólo esposible durante la fabricación y antes delmontaje de los rodamientos. Las pastaspueden aplicarse antes de montar los roda-mientos. Además es posible con ellas una

relubricación o un nuevo engrase. Al em-plear pastas debe evitarse una lubricaciónexcesiva.

Un abastecimiento eficaz se consiguemediante la lubricación transfer. Relle-nando el espacio interior del rodamientocon un compuesto de lubricantes sólidos,que, después de endurecerse, gira conjun-tamente con la jaula, los cuerpos rodantes,al rozar con él, reciben siempre de nuevoalgo de lubricante. Esta “relubricación”constante conduce a una larga duración deservicio, mucho más larga que al lubricaruna vez con un relleno de pasta o una capade laca. El polvo del lubricante seco des-gastado por el roce con los cuerpos rodan-tes se evacúa por el intersticio de obtura-ción. Si esto causase inconvenientes, esposible prever un espacio entre obturaciónprevia y exterior, en el que pueda acumu-larse el polvo desgastado.

FAG 52

5 Daños debidos a lubricación deficiente

Más del 50 % de todos los daños regis-trados en rodamientos son debidos a lubri-cación deficiente. En otra gran cantidad dedaños, que no pueden relacionarse directa-mente con la lubricación, ésta contribuyetambién. Una lubricación defectuosa en laszonas de contacto origina desgaste, surcosde resbalamiento, estrías y huellas de gri-pado. Además pueden aparecer daños porfatiga (pittings). Algunas veces se produceun sobrecalentamiento de los rodamientossi los aros de los rodamientos se calientandesigualmente en caso de una lubricacióninsuficiente o excesiva, ocasionando así unadisminución del juego o incluso una pre-carga nociva.

Las causas principales de los daños des-critos en la figura 64 son:

– lubricante no apropiado (por ejemplo,aceite de viscosidad demasiado baja,falta de aditivos, aditivos poco apropia-dos, efecto corrosivo de los aditivos);

– lubricación deficiente en las zonas decontacto;

– impurezas en el lubricante (sólidas y lí-quidas);

– variación de las propiedades del lubri-cante;

– lubricación excesiva.

Para evitar la lubricación deficiente o elexceso de lubricante debe tenerse en cuen-ta un abastecimiento de lubricante apro-piado al caso de aplicación tanto desde el

punto de vista constructivo como del pro-ceso. Los daños debidos a un lubricantepoco apropiado o debido a la variación delas propiedades del lubricante pueden evi-tarse considerando suficientemente todaslas condiciones de servicio al elegir el lu-bricante y renovando a tiempo el lubrican-te. En los capítulos precedentes se handado instrucciones detalladas a este respec-to. Sobre los efectos de impurezas en el lu-bricante y las repercusiones resultantes deellos se informará en el capítulo siguiente.

5.1 Suciedad en el lubricante

En la práctica no existen apenas siste-mas de lubricación totalmente libres de su-ciedad. En el apartado 1.1.3 se ha descrito

Daños debidos a lubricación deficiente

64: Daños debidos a lubricación deficiente

Aspecto del daño Causa Indicacionesdeficiencia

Ruido Lubricación deficiente Contacto metálico en algunos puntos; no hay película uniforme, portante yamortiguadora.

Lubricante no apropiado Película lubricante demasiado fina, porque el aceite o el aceite básico de la grasa tieneuna viscosidad insuficiente. En la grasa, la estructura del espesante puede ser inapropiada.Partículas extrañas acentúan el ruido.

Suciedad Las partículas de suciedad interrumpen la película lubricante y originan ruidos.

Desgaste de la jaula Lubricación deficiente Contacto metálico en algunos puntos; no hay película uniforme y portante.

Lubricante no apropiado Viscosidad demasiado baja del aceite o del aceite básico; lubricantes sin aditivos contra el desgaste; no se forma capa límite.

Desgaste en cuerpos Lubricación deficiente Contacto metálico en algunos puntos; no hay película uniforme y portante; corrosiónrodantes, caminos de tribológica en el caso de movimientos oscilantes relativos; huellas de deslizamiento.rodadura y superficiesde los bordes

Lubricante no apropiado Viscosidad demasiado baja del aceite o del aceite básico; lubricantes sin aditivoscontra el desgaste o EP (para elevada solicitación a carga o deslizamientos).

Suciedad Partículas sólidas duras o líquidos corrosivos.

Fatiga Lubricación deficiente Contacto metálico en algunos puntos; elevadas tensiones superficiales en la superficie;desgaste.

Lubricante no apropiado Viscosidad demasiado baja del aceite o del aceite básico; el lubricante contiene sustanciascuya viscosidad aumenta poco al aumentar la presión, como por ejemplo agua,aditivos ineficaces.

Suciedad Partículas duras son laminadas y originan puntos de elevada presión específica;sustancias corrosivas originan puntos de corrosión, en los que es más fácil el origende fatiga.

Temperatura elevada Lubricación deficiente Contacto metálico en algunos puntos; no hay película uniforme y portante.del rodamiento;partes del rodamientocon color alterado; Lubricante no apropiado Rozamiento elevado y altas temperaturas debidos al contacto metálico en algunos puntos.puntos de gripaje(sobrecalentamiento) Exceso de lubricante A velocidades de giro medias o elevadas, el rodamiento tiene un elevado rozamiento

del lubricante, principalmente en el caso de relubricación repentina.

Lubricante alterado Lubricante no apropiado Temperatura de servicio mayor que la temperatura admisible para el lubricante(cambio de color; (formación de residuos).endurecimiento;pérdida de la Tiempo de servicio Periodo de reengrase o de cambio de lubricante demasiado largo.capacidad lubricante) demasiado largo

Suciedad o cambios Partículas que han penetrado en el rodamiento desde fuera o procedentesen el lubricante del desgaste del rodamiento; reacciones entre lubricante y material del rodamiento.

53 FAG


la influencia de la suciedad sobre la dura-ción de vida. Todos los lubricantes contie-nen desde fábrica cierta cantidad de sucie-dad.

Las exigencias mínimas para lubricantesdeterminadas en las normas DIN estable-cen entre otras cosas valores límites para lasuciedad admisible al suministro. En lamayoría de los casos penetran también im-purezas en el rodamiento durante el primermontaje debido a una limpieza insuficien-te de las partes de la máquina, de las con-ducciones del aceite, etc. y durante el ser-vicio debido a obturaciones insuficientes,o partes abiertas en la instalación (reci-piente de aceite, bomba). También duran-te el mantenimiento pueden entrar impu-rezas en el rodamiento, por ejemplo lasuciedad en la boquilla de engrase o en laválvula de la prensa de grasa o al lubricar amano, etc.

Al ponderar la repercusión negativa dela suciedad es especialmente importante:

– tipo y dureza de las partículas extrañas,– concentración de las partículas extra-

ñas,– tamaño de las partículas extrañas.

5.1.1 Partículas extrañas sólidas

Las partículas extrañas sólidas originandesgaste y fatiga prematura. Partículas du-ras son causa de desgaste abrasivo en los ro-damientos, principalmente en los puntoscon mucho rozamiento por deslizamientocomo por ejemplo en la zona de contac-to entre la superficie frontal de los rodi-llos y la superficie de los bordes en roda-mientos de rodillos cónicos o en los extre-mos de los caminos de rodadura de los ro-dillos de rodamientos axiales de rodilloscilíndricos. El desgaste aumenta con la du-reza de las partículas. Aumenta tambiéncon la concentración de las partículas en ellubricante y con el tamaño de las partícu-las de forma aproximadamente proporcio-nal. Desgaste se presenta también si laspartículas son extremadamente pequeñas.El desgaste abrasivo en los rodamientos eshasta cierto punto admisible. La magnitudadmisible depende de cada caso de aplica-ción. Si partículas más grandes (del ordende 0,1 mm) están solicitadas por el paso de

los cuerpos rodantes se forman impresio-nes o marcas en los caminos de rodadu-ra. El material deformado plásticamente selevanta en el margen de la impresión y alvolver a ser pasado por un cuerpo rodantesólo vuelve parcialmente a su forma origi-nal. En la zona de esta impresión actúandurante cada paso consecutivo de los cuer-pos rodantes solicitaciones más elevadasque tienen por consecuencia una duracióna la fatiga más reducida. Cuanto mayorsea la dureza de las partículas sometidasal paso de los cuerpos rodantes (como porejemplo virutas de acero, virutas del rec-tificado, arena de fundición, corindón) ycuanto más pequeños sean los rodamien-tos, tanto más se reducirá la duración, véa-se figura 65.

5.1.2 Medidas a tomar para reducir la concentración de partículasextrañas

Las medidas a tomar son las siguientes:

– limpiar cuidadosamente las partes ane-xas al rodamiento;

– limpieza durante el montaje, puesta enmarcha y mantenimiento;

– en el caso de lubricación por aceite, fil-trar el aceite a través de filtros corres-pondientemente finos (véase apartado1.1.3);

– en el caso de lubricación con grasa,prever periodos de cambio de la grasacortos.

5.1.3 Filtros de aceite

En los elementos de filtrado modernos seretienen durante cada paso del volumen deaceite una amplia gama de partículas. Porello se han normalizado los métodos de en-sayo que tienen en cuenta esta gama de re-tención y el paso repetido (multipass). Latasa de retención x es la medida de la ca-pacidad separadora del filtro para un tama-ño determinado de partículas. El valor x,medido según ISO 4572, es la razón entretodas las partículas > x �m antes y despuésde pasar por el filtro, véase figura 66. Así,por ejemplo, B12 = 75 significa que de 75partículas de suciedad de un tamaño de12 �m solamente una partícula pasa a tra-vés del filtro.

La influencia de partículas de suciedadsólidas sobre la duración de vida alcanzablede los rodamientos se describe más detalla-damente en el apartado 1.1.3.

FAG 54

65: Reducción de la duración de vida ocasionada por partículas de suciedad sólidas,por ejemplo en un rodamiento de bolas de contacto angular 7205B

0,01

0,1

1

Gra

nos

de

corin

dón

Sin

par

tícul

as d

e su

cied

ad

Viru

tas

de

acer

o

Viru

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Gra

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Dur

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n d

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tiva


5.1.4 Impurezas líquidas

Las principales impurezas líquidas enlos lubricantes son agua y líquidos agresi-vos como ácidos, sosas o disoluciones. Enlos aceites el agua puede presentarse libre,en dispersión o en disolución. Si el aguaestá libre en el aceite, lo que puede recono-cerse por la variación de color del aceite(blanco-grisáceo) existe el peligro de co-rrosión. Ésta se acentúa aún por la hidróli-sis del azufre contenido en el lubricante. Elagua en dispersión como emulsión de aguaen aceite repercute considerablemente enlas condiciones de lubricación. Por expe-riencia se sabe que la duración a la fatiga delos rodamientos lubricados con aceites con-teniendo agua de esta forma disminuyeconsiderablemente. Puede reducirse hastaun tanto por ciento muy bajo de la dura-ción nominal a la fatiga.

En las grasas, el agua origina variacionesde la estructura, en dependencia de la basede saponificación. De forma parecida a laemulsión de agua en aceite disminuye laduración a la fatiga. Al penetrar agua debereducirse el periodo de cambio de la grasacorrespondientemente a la cantidad deagua que haya entrado.

Líquidos agresivos (ácidos, sosas), diso-luciones y otros líquidos parecidos origi-nan grandes variaciones de los valores ca-racterísticos físico-químicos y conducenprincipalmente a un envejecimiento dellubricante.

Si hay que contar con estas impurezasdeben tenerse en cuenta las indicaciones delos fabricantes de lubricantes respecto a lacompatibilidad. En los puntos del roda-miento que no estén protegidos por el lu-bricante aparecerá corrosión según el gra-do de agresividad de las impurezas, que

finalmente conducirá a la destrucción de lasuperficie.

5.2 Limpieza de rodamientos sucios

Para limpiar los rodamientos puedenusarse gasolina, petróleo, alcohol de que-mar, dewatering-fluids, y detergentes acuo-sos neutros o alcalinos. Debe tenerse encuenta que la gasolina, el petróleo y losdewatering-fluids son inflamables, y los agen-tes alcalinos son cáusticos.

Para el lavado deben tomarse trapos nodeshilachados, pinceles o cepillos. Despuésdel lavado y de la evaporación del deter-gente fresco, los rodamientos deben serconservados inmediatamente para evitarcorrosión. Hay que tener en cuenta la com-patibilidad del agente conservador con ellubricante que vaya a usarse. Si los roda-mientos contienen residuo resinoso de gra-sas o aceites se recomienda una limpiezaprevia mecánica y un remojo largo en undetergente acuoso altamente alcalino.

55 FAG

66: Tasa de retención del filtro x

Nivel decontaminacióndelante del filtro

Tasade retención Nivel de contaminación detrás del filtro

13 000

50 000

500 000

1 000 000partículas> x µm

βx = 2

βx = 20

βx = 75

βx = 200 5 000


5.3 Prevención y reconocimientoadelantado de daños mediantecontrol

Los fallos debidos a lubricación defi-ciente pueden evitarse mediante un con-trol de los rodamientos, concretamente

– controlando el rodamiento mismocon ayuda de mediciones de vibracio-nes, del desgaste y de la temperatura;

– controlando la lubricación del roda-miento, mediante controles de prue-bas del lubricante y del sistema de ali-mentación.

La medición de la temperatura para re-conocer daños debidos a la lubricación esun medio muy eficaz y de aplicación rela-tivamente fácil. La temperatura se man-tendrá normal una vez que la aplicación derodamientos alcance su temperatura de ré-gimen durante un servicio invariable. Unafalta de lubricante originará un aumentorepentino de la temperatura. Un transcur-so irregular de la temperatura con tenden-cia a valores máximos crecientes indicaráque el estado del lubricante va empeoran-do paulatinamente, p. e. al alcanzar la du-ración de servicio de la grasa.

La medición de la temperatura no es

apropiada para registrar prematuramentelos daños debidos a la fatiga. Para daños deeste tipo, concentrados en un punto, es máseficaz la medición de vibraciones.

Mediante análisis continuos o disconti-nuos del lubricante pueden reconocerse da-ños en rodamientos, relacionados con des-gaste.

Además, el control de la lubricación delos rodamientos suministra informacionesimportantes para el mantenimiento. En latabla de la figura 67 se indican los métodosusuales para el control de los rodamientosy los daños controlables. La tabla de la fi-gura 68 contiene indicaciones para el con-trol de la lubricación.

FAG 56

67: Control de los rodamientos

Tipo de control Sistema o aparato de medición Daños controlables

Oscilaciones Audición subjetiva FatigaVibraciones Análisis de frecuencias (amplitud, RoturaOndas sonoras en el aire velocidad y aceleración de la vibración) Formación de estrías transversalesOndas sonoras en sólidos Medición de golpes e impulsos Estrías longitudinales

Desgaste Control del desgaste abrasivo midiendo la Desgaste de las piezas del rodamientodislocación de las piezas del rodamiento(de forma inductiva, capacitiva o por corrientes parásitas)Medición de los radionúcleosAnálisis del lubricante

Temperatura Termómetro Rodamiento sobrecalentadoElemento térmico Rodadura en secoResistencia térmica Huellas de gripadoPlaquetas térmicas (placas indicadoras)Comparación de valores medidos

68: Control de la lubricación

Tipo de control Sistema empleado Daños controlables o evitables

Lubricante Análisis (contenido de agua, partículas de suciedad Fatigasólidas, índice de neutralización, índice de saponificación) Desgaste

CorrosiónLubricante irreversible

Sistema de lubricación Presión de aceite SobrecalentamientoNivel de aceite DesgasteCantidad de aceite pasanteTemperatura del aceite

Glosario

6 Explicación de la terminología de la lubricación

Aceite básicoSe denomina aceite básico el aceite conte-nido en una grasa lubricante. La parte pro-porcional se elige según el espesante y laaplicación de la grasa. Según la cantidad deaceite básico y su viscosidad, varían la pe-netración y el comportamiento con res-pecto al rozamiento de la grasa.

Aceites de siliconasSon aceites sintéticos, que se aplican bajocondiciones especiales de servicio. Tienenvalores característicos más favorables quelos aceites minerales pero propiedades lu-bricantes peores y una capacidad menor desolicitación a carga. Véase también la tablade la figura 30.

Aceites de uso universalSon aceites para motores y engranajes conuna correlación de viscosidad-temperaturamejorada.

Aceites HDLos aceites Heavy-Duty (HD) son aceitespara motores adaptados especialmente alas extremas exigencias en motores de com-bustión mediante aditivos.

Aceites hidráulicosSon líquidos hidráulicos a base de aceitesminerales con un punto bajo de coagula-ción para usarse en instalaciones de hi-dráulica. Estos aceites son resistentes al en-vejecimiento, fluidos, sin formar espuma ycon un alto grado de refinado.

Aceites hipoidalesSon aceites lubricantes para alta presióncon aditivos EP para engranajes hipoida-les, principalmente para los ejes acciona-dos de vehículos.

Aceites lubricantes adherentesSon agentes lubricantes de elevada viscosi-dad, generalmente bituminosos y pegajo-sos, que se emplean generalmente diluidos.

Aceites lubricantes BSon aceites oscuros que contienen betúncon buenas propiedades adherentes. Con-tenidos en DIN 51513.

Aceites lubricantes, C, CL, CLPAceites para engranajes con lubricaciónpor circulación. Contenidos en DIN 51517T1/T2/T3.

Aceites lubricantes CGSon aceites para pistas de deslizamiento.

Aceites lubricantes KSon aceites para máquinas refrigeradoras.Contenidos en DIN 51503.

Aceites lubricantes NAceites lubricantes normales, contenidosen DIN 51501.

Aceites lubricantes TSon aceites de lubricación y regulaciónpara turbinas a vapor. Contenidos en DIN51515 T1.

Aceites lubricantes VSon aceites para compresores de aire, con-tenidos en DIN 51506.

Aceites lubricantes ZAceites para cilindros a vapor. Contenidosen DIN 51510.

Aceites lubricantes para engranajesSon aceites lubricantes para engranajes detodo tipo según DIN 51509, 51517 T1/T2/T3 (aceites lubricantes C, CL, CLP).

Aceites mineralesSon petróleos naturales o sus derivados.

Aceites normales de lubricaciónSon aceites lubricantes L-AN según DIN51501. Se usan siempre que no existan exi-gencias especiales al lubricante.

Aceites para husillosSon aceites lubricantes muy fluidos conuna viscosidad de aproximadamente 10 a90 mm2/s a 40 °C.

Aceites para máquinas frigoríficasSe usan como aceites lubricantes en máqui-nas frigoríficas y están expuestos a la accióndel agente refrigerante. Según los agentesrefrigerantes, los aceites para máquinas fri-goríficas están clasificados en grupos. Lasexigencias mínimas están contenidas en lanorma DIN 51503.

57 FAG

Glosario

FAG 58

Grasas para rodamientos Arcanol · Datos físico- químicos y directivas para su utilización

Arcanol Espesante Viscosidad Consistencia Rango Temperatura Principales características (designación Aceite básico del aceite clase NLGI temperatura de referencia Aplicaciones típicasantigua) básico a 40 °C DIN 51818 °C °C

mm2/s

MULTITOP Jabón litio 85 2 -40...+150 80 Grasa universal para rodamientos de bolas y rodillos, (L135V) con aditivos para elevados esfuerzos, alta velocidad, altas y bajas

EP temperaturasMineral + Laminadores, maquinaria construcción, vehículos, ester husillos de embutir y rectificar

MULTI2 Jabón litio ISO VG 2 -30...+140 75 Grasa universal para rodamientos de bolas con ØD ≤ 62 mm(L78V) Mineral 100 Pequeños motores eléctricos, maquinaria agrícola y

de construcción, electrodomésticos

MULTI3 Jabón litio 80 3 -30...+140 75 Grasa universal para rodamientos de bolas con ØD > 62 mm (L71V) Mineral Grandes motores eléctricos, maquinaria agrícola y de

construcción, ventiladores

LOAD220 Jabón litio/ ISO VG 2 -20...+140 80 Grasa especial para rodamientos de bolas y rodillos, (L215V) calcio con 220 para elevados esfuerzos, gran rango de velocidad,

aditivos EP condiciones extremadamente húmedasMineral Laminadores, vehículos ferroviarios

LOAD400 Jabón litio/ 400 2 -25...+140 80 Grasa especial para rodamientos de bolas y rodillos, para (L186V) calcio con esfuerzos, velocidad media, temperaturas medias

aditivos EP Maquinaria minería, maquinaria construcción

LOAD1000 Jabón litio/ ISO VG 2 -20...+140 80 Grasa especial para rodamientos de bolas y rodillos, para (L223V) calcio con 1000 elevados esfuerzos, velocidad baja, temperaturas medias

aditivos EP Maquinaria minería, maquinaria construcción, Mineral preferiblemente para cargas de impacto y grandes

rodamientos

TEMP90 Calcio-polyurea 130 2 -40...+160 90 Grasa especial para rodamientos de bolas y rodillos, (L12V) con aditivos para cargas y temperaturas elevadas

EP Acoplamientos, motores eléctricos, vehículosPAO

TEMP110 Jabón ISO VG 2 -40...+160 110 Grasa especial para rodamientos de bolas y rodillos, (L30V) complejo 150 para temperaturas y velocidades elevadas

litio Máquinas eléctricas, vehículosEster

TEMP120 Polyurea con ISO VG 2 -35...+180 120 Grasa especial para rodamientos de bolas y rodillos, (L195V) aditivos 460 para cargas y temperaturas elevadas

EP Coladas continuasPAO/ester

TEMP200 PTFE 400 2 -40...+260 200 Grasa especial para rodamientos de bolas y rodillos para (L79V) fluorinado temperaturas extremas, ambiente químicamente agresivo

Polyeter Rodillos de apoyo en hornos, bielas en compresores, vagonetas de horno, plantas químicas

SPEED2,6 Polyurea ISO VG 2-3 -50...+120 80 Grasa especial para rodamientos de bolas, para (L75) PAO/ester 22 velocidades extremas, bajas temperaturas

Máquinas herramienta, instrumentos

VIB3 Jabón complejo 170 3 -30...+150 90 Grasa especial para rodamientos de bolas y rodillos para (L166V) litio con elevadas temperaturas, elevados esfuerzos, movimientos

aditivos EP oscilantesMineral Ajuste palas rotor en molinos eólicos, maquinaria embalaje

BIO2 Jabón litio/ 58 2 -30...+120 80 Grasa especial para rodamientos de bolas y rodilloscalcio Aplicaciones en ambientes peligrososEster

FOOD2 Jabón complejo 192 2 -30...+120 70 Grasa especial para rodamientos de bolas y rodillosaluminio en aplicaciones con contacto alimentario, H1 según USDAAceite blanco

Glosario

Aceites para turbinas de vaporSon aceites, altamente refinados, resisten-tes al envejecimiento (aceites lubricantesT), que se usan para la lubricación de va-riadores de turbinas a vapor y de sus ro-damientos. Los aceites pueden obtenersecon aditivos (EP) o no aleados: véase DIN51515 T1.

ActivadoresVéase “aditivos”.

AditivosLos aditivos son sustancias adicionalesañadidas a los aceites minerales o produc-tos derivados de éstos y solubles en ellos.Los aditivos modifican o mejoran por efec-tos químicos o físicos las propiedades delos lubricantes (estabilidad contra la oxida-ción, efectos EP, formación de espumas,correlación viscosidad-temperatura, pun-to de coagulación, fluidez, etc.).

Aditivos contra movimientos bruscosSon aditivos que se añaden a los lubrican-tes para evitar movimientos bruscos o contrabazones, por ejemplo en las bancadas demáquinas-herramientas.

Aditivos para mejorar el índice de viscosidadSon aditivos diluidos en el aceite mineral yque mejoran la correlación entre viscosi-dad y temperatura. A temperaturas eleva-das ayudan a elevar la viscosidad y a bajastemperaturas mejoran la fluidez.

Aditivos protectores contra el desgasteSon aditivos encargados de disminuir eldesgaste en la zona de rozamiento mixto.Se distingue entre:– aditivos de efecto suave como ácidos gra-

sos, aceites grasos;– aditivos de alta presión, como por ejem-

plo combinaciones de azufre, fósforo ocinc;

– lubricantes sólidos, como por ejemplografito y disulfuro de molibdeno.

AntioxidantesSon aditivos que retardan el envejecimien-to de los aceites lubricantes considerable-mente.

Aparato de cuatro bolasEs un aparato para el examen de lubrican-tes según DIN 51350. En un conjunto decuatro bolas en forma de pirámide, la bolasuperior gira. La solicitación a carga puedeelevarse hasta el punto en que las bolas sesuelden entre sí (esfuerzo de soldadura). Elesfuerzo en N sirve como valor caracterís-tico de este aparato. Como valor caracte-rístico del desgaste después de una hora deensayo se toma el diámetro de las cazoletasdesgastadas de las tres bolas en reposo. Seusa para la identificación de lubricantes.

ArcanolLas grasas para rodamientos de FAG handemostrado su eficacia como grasas lubri-cantes. Las zonas de aplicación han sidodeterminadas por FAG con ayuda de mé-todos de ensayo modernísimos (bancos deensayo FE8 y FE9) bajo las condicionesmás variadas de servicio y con rodamientosde todos los tipos. Con las ocho grasas Ar-canol descritas en la página 58 pueden sa-tisfacerse prácticamente todas las exigen-cias de lubricación de rodamientos.

ASTMAbreviatura de la American Society forTesting Materials. Este Instituto determi-na entre otras, las normas americanas paraaceites minerales.

ATFAbreviatura para Automatic TransmissionFluid. Se trata de lubricantes especialesadaptados a las exigencias de variadores au-tomáticos.

BentonitasSon minerales (como por ejemplo silicatosde aluminio), que se usan para la fabrica-ción de grasas lubricantes termorresisten-tes y al mismo tiempo con buenas propie-dades de resistencia al frío.

BrightstockResiduo de aceite lubricante refinado y deelevada viscosidad, obtenido por destilaciónen vacío. Es un componente de mezcla paraaceites de lubricación y mejora el compor-tamiento lubricante.

Capacidad de demulsiónEs la capacidad de separación de los aceitesde las mezclas de aceite y agua.

Capacidad de emulsiónEs la capacidad de un aceite de formar unaemulsión en combinación con agua.

Capacidad de separación de aguaLa capacidad de un aceite de separar aguase realiza según ensayos definidos en lanorma DIN 51589.

Centipoise (cP)Unidad antigua empleada para la viscosi-dad dinámica (1 cP = 1 mPa s).

Centistoke (cSt)Unidad antigua empleada para la viscosi-dad cinemática (1 cSt = 1 mm2/s).

Clase NLGIVéase “penetración”.

Clasificación SAEEn países de habla inglesa y en la técnica deautomóviles se define la viscosidad de acei-tes lubricantes según la clasificación SAE(Society of Automotive Engineers). Laequivalencia para aceites lubricantes demotores se encuentra en la norma DIN51511, la correspondiente a aceites paracajas de cambio, en la DIN 51512.

Clasificación de la viscosidadEn las normas ISO 3448 y DIN 51519 sedefinen 18 clases de viscosidad para lubri-cantes industriales líquidos en la zona com-prendida entre 2 y 1500 mm2/s a 40 °C(véase tabla).

59 FAG

Glosario

Clases de viscosidad según ISO

Clase de vis- Viscosidad Límites decosidad ISO media la viscosidad

cinemáticaISO a 40 °C a 40 °C

en mm2/s en mm2/smín. máx.

ISO VG 2 2,2 1,98 2,42ISO VG 3 3,2 2,88 3,52ISO VG 5 4,6 4,14 5,06

ISO VG 7 6,8 6,12 7,48ISO VG 10 10 9,00 11,0ISO VG 15 15 13,5 16,5

ISO VG 22 22 19,8 24,2ISO VG 32 32 28,8 35,2ISO VG 46 46 41,4 50,6

ISO VG 68 68 61,2 74,8ISO VG 100 100 90,0 110ISO VG 150 150 135 165

ISO VG 220 220 198 242ISO VG 320 320 288 352ISO VG 460 460 414 506

ISO VG 680 680 612 748ISO VG 1000 1000 900 1100ISO VG 1500 1500 1350 1650

Color de los aceitesLos aceites usados muchas veces se valorana raíz de su color. Pero ya que el color delaceite nuevo puede ser más o menos oscu-ro, hay que tener cuidado con una valora-ción de este tipo. Sólo comparando conuna prueba del correspondiente aceitenuevo puede decirse si el color oscuro esconsecuencia de la oxidación. Muchas ve-ces el origen del color oscuro es suciedaddebida a polvo u hollín (incluso cantidadesmuy pequeñas).

Comportamiento esponjosoEl análisis del comportamiento esponjosode caucho y elastómeros bajo la influencia delubricantes se efectúa según DIN 53521.

Comportamiento frente al fríoVéase “Punto de soldificación”.

ConsistenciaEs una medida de la moldeabilidad de lasgrasas lubricantes. Véase “Penetración”.

Contenido de cenizasLas cenizas son los residuos incombustibles

de un lubricante. Las cenizas pueden tenerdiferente origen: pueden provenir de sus-tancias activas disueltas en el aceite; tam-bién el grafito y el disulfuro de molibdenoasí como los jabones y otros espesantes pro-ducen cenizas. Los aceites usados contienentambién jabones metálicos insolubles quese forman durante el servicio; además resi-duos incombustibles de partículas de sucie-dad, por ejemplo, abrasión de órganos derodamientos y obturaciones. A veces puededeterminarse un deterioro incipiente en unrodamiento a raíz del contenido de cenizas.

Contenido de aguaSi un aceite lubricante contiene agua, lapelícula lubricante está interrumpida porgotas de agua con lo que disminuye su ca-pacidad lubricante. Además el agua en elaceite acelera el envejecimiento y originacorrosión. El contenido de agua puede de-terminarse mediante destilación o con unadecantación en un tubo de ensayo ya queel agua, debido a su mayor peso específicose posa en el fondo. Si los aceites tienden aemulsionar, hay que calentar la prueba. Uncontenido escaso de agua se determina conla prueba del chasquido de Spratz: el acei-te se calienta en un tubo de ensayo sobre lallama. Si hay indicios de agua se oye un rui-do crepitante, un chasquido.

Curva F10 de la duración de servicio de la grasaEl valor F10 es la duración de servicio deuna grasa determinada para una probabili-dad de fallo del 10 %. La duración de ser-vicio de la grasa F10 se determina a base deensayos de laboratorio, p. e. mediante elbanco de ensayos FE9 para grasas de roda-mientos de FAG.

Datos de análisisEntre los datos de análisis hay que mencio-nar: densidad, punto de inflamación, vis-cosidad, punto de solidificación, punto degoteo, penetración, índice de neutralización,índice de saponificación. Los datos del aná-lisis caracterizan las propiedades físicas y quí-micas de los lubricantes y permiten, dentrode ciertos límites, deducir conclusiones conrespecto a su empleo. → “Especificaciones”.

Datos característicosLos datos característicos de un aceite lubri-

cante son generalmente el punto de infla-mación, la densidad, la viscosidad nomi-nal, el punto de coagulación e indicacionessobre los aditivos. Los datos característicosde una grasa son el tipo de espesante, eltipo y viscosidad del aceite básico, el pun-to de goteo, la penetración de amasamien-to y los aditivos, si los tiene.

DensidadLa densidad de aceites minerales se deno-mina con �, se mide en g/cm3 y se refiere a15 °C. La densidad de aceites lubricantesminerales se encuentra alrededor de � = 0,9g/cm3. La densidad depende de la estruc-tura química del aceite. Aumenta en acei-tes del mismo origen con la viscosidad ydisminuye al aumentar el grado de refina-ción. La densidad por sí sola no es unamagnitud de la calidad.

DeposicionesLos depósitos constan principalmente departículas de hollín y de suciedad. Se origi-nan debido al envejecimiento del aceite, aldesgaste mecánico, bajo la influencia demucho calor o de intervalos de cambio delubricante demasiado largos. Estos resi-duos se depositan en el baño de aceite, enlos rodamientos, en los filtros y en las con-ducciones de alimentación del lubricante.Estas deposiciones pueden repercutir en laseguridad de servicio.

DestiladosSon mezclas de hidrocarburos obtenidosdurante la destilación del petróleo.

DetergentesSon agentes con la propiedad de disolverresiduos y de limpiar superficies que debenser lubricadas.

DispersantesSon agentes en los aceites lubricantes quemantienen en suspensión partículas de su-ciedad en forma finísima, hasta que se sepa-ren por filtración o por cambio de aceite.

Distensión de las grasas lubricantesLa capacidad de distensión de las grasas lu-bricantes permite conclusiones sobre suaplicación y uso en instalaciones centralesde lubricación (DIN 51860 T2).

FAG 60

Glosario

Duración de servicio de la grasaLa duración de servicio de la grasa es eltiempo entre el primer arranque y el fallode un rodamiento como consecuencia dela lubricación deficiente. La duración deservicio depende de:– la cantidad de grasa;– el tipo de grasa (espesante, aceite básico,

aditivos);– el tipo y tamaño del rodamiento;– la magnitud y carácter de la solicitación

a carga;– el factor de velocidad;– la temperatura del rodamiento.

EmulgentesSon agentes que influyen en la capacidadde emulsión de los aceites.

EmulsiónEs una mezcla de sustancias no solubles, enel caso de aceites minerales generalmentecon agua bajo la acción de emulgentes.

Engrase por dispersiónEs un método de abastecer el rodamientocon lubricante. El rodamiento se sumergeen el baño de dispersión (mezcla de disper-sante y grasa). Después de evaporar el dis-persante, queda una película de grasa entre1 y 100 �m de espesor sobre las superficiesdel rodamiento. Ventaja: rozamiento mí-nimo. Desventaja: duración reducida deservicio de la grasa.

Ensayo de las tiras de cobreEs un procedimiento para determinar cua-litativamente el azufre activo en aceites mi-nerales (DIN 51759) y en grasas lubrican-tes (DIN 51811).

Ensayo mecánico-dinámico de lubricantesLas grasas para rodamientos se verificanbajo condiciones cercanas a la realidad, esdecir bajo condiciones de servicio y de me-dio ambiente. Del comportamiento delelemento de prueba y del lubricante du-rante el ensayo se deduce la valoración dellubricante. Los ensayos realizados en apa-ratos de ensayo modelo suministran resul-tados aplicables sólo en parte a los roda-mientos. Por ello, hoy en día se prefierenensayos en los que se usan rodamientoscomo elementos de prueba.

En la norma DIN 51825 para grasas de ro-damientos se encuentra el banco de ensa-yos para grasas de rodamientos FE9 deFAG, definido a su vez en la norma DIN51821. Con esta máquina se verifica la du-ración de servicio de las grasas, usando ro-damientos como elementos de prueba.En el sistema de ensayo FE9 de FAG conrodamientos pueden elegirse las velocida-des de giro, las solicitaciones a carga y lascondiciones de montaje. Además puedevariarse la temperatura de servicio median-te una calefacción. La capacidad lubrican-te se valora a base de las duraciones alcan-zadas, así como de la potencia absorbida.En el sistema de ensayo FE8 de FAG pue-den elegirse libremente además el tipo derodamientos y dentro de ciertos límitestambién el tamaño de los rodamientos.Además es posible medir la potencia perdi-da y el desgaste en el rodamiento. Ya quehay que contar una divergencia de los re-sultados, es necesario asegurar los valoresobtenidos estadísticamente.

EnvejecimientoEs la alteración química desfavorable deproductos minerales y sintéticos (p. e. lu-bricantes, carburantes) ya sea durante suuso o durante su almacenamiento. Es de-bido a reacciones con el oxígeno (forma-ción de peróxidos o radicales de hidrocar-buros). El calor, la luz así como influenciascatalizadoras de los metales y otro tipo desuciedad aceleran la oxidación, originandola formación de ácidos o de lodos.Los → “antioxidantes” retardan el enveje-cimiento.

EspecificacionesSon normas militares o de las empresaspara lubricantes, en las que se definen laspropiedades físicas y químicas así como losmétodos de ensayo.

Especificaciones MILSe trata de las especificaciones de la arma-da de los EE.UU. con exigencias mínimaspara los lubricantes a suministrar. Los fa-bricantes de motores y de máquinas mu-chas veces presentan las mismas exigenciasmínimas de los lubricantes. El cumpli-miento de estas exigencias mínimas se va-lora como medida de calidad.

EspesantesLos espesantes y los aceites básicos son loscomponentes de las grasas. Los espesantesmás usuales son jabones metálicos (de Li,de Ca, de Na, de 12-hidroxiestearatos yotros) así como combinaciones del tipourea, PTFE y silicatos estratificados deMg-Al.

EspumaLa espuma es un fenómeno no deseado enaceites minerales. Favorece el envejecimien-to de los aceites y un exceso de espumapuede conducir a pérdidas de aceite.

Ésteres (aceites lubricantes sintéticos)Son combinaciones entre ácidos y alcoho-les bajo exclusión de agua. Los ésteres dealcoholes superiores con ácidos grasos bi-valentes forman los llamados aceites diés-ter (aceites lubricantes sintéticos). Losaceites de éster formados a partir de alco-holes multivalentes y de diversos ácidos or-gánicos son de gran estabilidad térmica.

Formación de lodosDebido a la influencia del aire y del agua,en los aceites minerales pueden formarsesustancias de oxidación y polimerizados.Los productos separados se depositan enforma de lodo.

Grasas complejasLas grasas complejas contienen, además delos jabones metálicos de ácidos grasos conelevado peso molecular, sales metálicas deácidos orgánicos de molécula reducida. Es-tas sales con los jabones forman complejoscon características más ventajosas que lasgrasas de jabón normal, principalmente enlo que se refiere a los límites de temperatu-ra, el comportamiento frente al agua, laprotección contra la oxidación y la capaci-dad de absorber solicitaciones a carga.

Grasas complejas de base alumínicaTienen una buena resistencia frente al aguay, si contienen aditivos EP, una elevada ca-pacidad de absorber cargas. Pueden usarse,según su aceite básico, hasta temperaturasde 160 °C aproximadamente.

Grasas de base alumínicaSon grasas lubricantes que constan de unjabón alumínico y un aceite mineral. Se

61 FAG

Glosario

usan principalmente en variadores para lu-bricar las ruedas dentadas.

Grasas complejas de base báricaSon grasas lubricantes a base de un jabóncomplejo de bario con aceites minerales osintéticos. Son hidrófugas, muy estables alamasamiento y tienen una elevada capaci-dad para formar una película portante.

Grasas de base cálcicaLas grasas de base cálcica o grasas cálcicasson totalmente hidrófugas y por lo tantoexcelentes grasas obturadoras frente al agua.Ya que las grasas de base cálcica no prote-gen apenas contra la corrosión, muchas ve-ces contienen aditivos anticorrosivos. Lasgrasas de base cálcica con aditivos han de-mostrado su eficacia incluso en el caso defuerte rociado de agua. Las temperaturaslímite de aplicación de las grasas de basecálcica están comprendidas entre –20 °C y+50 °C.

Grasas de base líticaLas grasas saponificadas a base de litio sedistinguen por su estabilidad al agua rela-tivamente grande y por la zona extensa detemperaturas de aplicación. Frecuentemen-te contienen inhibidores de oxidación, pro-ductos anticorrosivos y aditivos para altapresión (EP). Debido a sus buenas propie-dades, las grasas de base lítica se empleanen gran cantidad de aplicaciones de roda-mientos.

Grasas de base sódicaLas grasas de base sódica se caracterizan porsu buena adherencia. Estas grasas formanen las superficies de rodadura y deslizamien-to de los rodamientos una película homo-génea y elástica. Emulsionan con agua, esdecir, no son resistentes al agua. Puedenabsorber sin dificultad pequeñas cantida-des de humedad, sin embargo, con canti-dades mayores, la grasa se licúa y fluye fue-ra del recinto del rodamiento. Las grasassódicas presentan un comportamiento de-ficiente frente al frío. Zonas de temperatu-ras de aplicación: entre –30 °C y +120 °C.

Grasas de gelLas grasas de gel contienen un espesanteanorgánico-orgánico que consta de partícu-las sólidas muy finamente repartidas. La su-

FAG 62

Banco de ensayos FE9 de FAG

Banco de ensayos FE8 de FAG

Glosario

perficie porosa de estas partículas tiene lapropiedad de absorber aceites. Las grasasde gel tienen una zona de temperaturas deaplicación muy amplia y son resistentes alagua. Debe prestarse atención a elevadasvelocidades de giro y bajo grandes solicita-ciones a carga.

Grasas fluidasLas grasas fluidas son grasas lubricantes deconsistencia entre semilíquida y pastosa.Para aumentar su capacidad de carga, estasgrasas fluidas usadas generalmente para lu-bricar engranajes, pueden contener aditi-vos EP o aditivos sólidos.

Grasas lubricantesLas grasas lubricantes son mezclas consis-tentes formadas por espesantes y aceites. Sedistinguen los siguientes tipos:– grasas lubricantes saponificadas a base de

un metal, formadas por un jabón metá-lico como espesante y aceites lubricantes;

– grasas lubricantes sin jabón con espesan-tes inorgánicos a base de gel o espesantesorgánicos y aceites lubricantes;

– grasas lubricantes sintéticas formadaspor espesantes orgánicos o inorgánicosy aceites sintéticos.

Véase tabla de la figura 27.

Grasas para elevadas temperaturasLas grasas líticas pueden usarse hasta tem-peraturas de régimen de 130 °C y las gra-sas de poliurea hasta 200 °C. Algunas gra-sas especiales a base de MoS2, de siliconaso sintéticas pueden usarse hasta tempera-turas de 270 °C como máximo.

Grasas para engranajesLas grasas para engranajes generalmenteson grasas fluidas blandas hasta semilíqui-das saponificadas a base de sodio (NLGI 0y 00) usadas en engranajes y en motorespara variadores. Estas grasas se suministranen parte con aditivos EP.

Hidrocarburos aromáticosSon combinaciones no saturadas de hidro-carburos con estructura molecular anular(benzol, toluol, naftalina). Los hidrocar-buros aromáticos tienen una relación vis-cosidad-temperatura mala y repercutendesfavorablemente en la resistencia a laoxidación de los lubricantes.

HomogeneizaciónEs la fase final durante la fabricación degrasas lubricantes. Para obtener una es-tructura uniforme y una dispersión finísi-ma del espesante, la grasa lubricante es so-metida a una cizalladura muy fuerte en unamáquina construida para ello.

Índice de neutralización NZEl índice de neutralización NZ es una me-dida del envejecimiento de un aceite mi-neral. Con él se indica cuántos mg de hi-dróxido de potasio son necesarios paraneutralizar los ácidos libres contenidos en1 g de aceite. En aceites con aditivos, el ín-dice de neutralización es, incluso en aceitesnuevos, algo mayor que cero, debido a losactivadores. Una variación del índice deneutralización con respecto al valor nuevo,no debe sobrepasar el valor de 2.

Índice de saponificación VZEl índice de saponificación puede tomarsepara caracterizar el grado de envejecimien-to de aceites usados y sin aditivos. Este ín-dice indica cuántos mg de hidróxido depotasio son necesarios para neutralizar en1 g de aceite los ácidos tanto libres como li-gados y saponificar los ésteres contenidos.

Índice de viscosidad VIMediante el índice de viscosidad (VI) sedefine de forma numérica la relación entrela viscosidad y la temperatura.

InhibidoresSon agentes que retardan determinadas re-acciones de un lubricante. Se usan predo-minantemente contra los procesos de enve-jecimiento y corrosión en los lubricantes.

Líquidos hidráulicosSon líquidos de presión difícilmente infla-mables para transmisión hidráulica de es-fuerzos y mando hidráulico. Véase pági-na 32.

Lubricantes aleadosSon aceites o grasas lubricantes que contie-nen uno o más activadores para mejorardeterminadas cualidades. Véase “Aditivos”.

Lubricantes anticorrosivosLos aceites y las grasas anticorrosivos pro-tegen superficies metálicas fácilmente oxi-

dables contra el ataque de la humedad yoxígeno del aire.

Lubricantes EPSon lubricantes para alta presión (extreme-pressure). Se denominan así las grasas y losaceites que contienen agentes EP contra eldesgaste.

Lubricantes para alta presiónVéase “Lubricantes EP”.

Lubricantes sintéticosSon aceites lubricantes elaborados sintéti-camente, que en parte y según su caso deaplicación tienen las siguientes caracterís-ticas: punto de coagulación muy bajo, unabuena relación de temperatura y viscosi-dad, pocas pérdidas por evaporación, largaduración de servicio y gran estabilidadfrente a la corrosión.

Lubricantes sólidosSon agentes de aplicación directa o en sus-pensión en aceites o grasas de lubricación,como por ejemplo grafito o disulfuro demolibdeno.

Miscibilidad de aceitesAceites de diferentes clases o de distinta fa-bricación no deben mezclarse sin consultaprevia. Una excepción la forman los aceitesHD para motores que casi siempre puedenmezclarse entre sí. Si se mezclan aceites nue-vos con otros usados puede depositarse lodo.En todos los casos en que pueda formarselodo, conviene mezclar pruebas en un vaso.

Miscibilidad de grasasVéase página 38.

Obturaciones, comportamiento de las obturacionesLas obturaciones se comportan de for-ma muy diferente frente a las grasas y losaceites lubricantes. En algunos casos lasobturaciones se hinchan, se contraen, sevuelven quebradizas o incluso se disuelven.Tanto la temperatura de servicio como lacomposición del lubricante desempeñanun papel primordial. Los fabricantes y lasempresas de aceites minerales dan infor-maciones sobre la estabilidad de las obtu-raciones.

63 FAG

Glosario

OxidaciónVéase “Envejecimiento”.

Participación en el giroBajo esta denominación se entiende la gra-sa que toma parte en el giro arrastrada porelementos giratorios. De esta forma siem-pre llegan de nuevo terrones de grasa entrelos cuerpos rodantes y los caminos de ro-dadura con lo que el rozamiento por ama-samiento es elevado. A elevadas velocida-des de giro hay que elegir pues una grasaque no tienda a participar en el giro. Estaparticipación en el giro depende del espe-sante, de la penetración, de la temperaturay también del tipo de rodamiento. Sonprincipalmente las grasas sódicas las quetienden a participar en el giro.

Partículas extrañas sólidasSe denominan partículas extrañas sólidastodas las partículas de suciedad extrañas einsolubles en n-heptano o mezclas disol-ventes según DIN 51813. La determina-ción de partículas extrañas sólidas en aceiteslubricantes se realiza según DIN 51592E,en grasas lubricantes según DIN 51813 y enmezclas disolventes según DIN 51813.

PenetraciónLa penetración es una medida para la con-sistencia de una grasa lubricante. Se deter-mina midiendo, en décimas de milímetro,la profundidad a que llegue un cono nor-malizado en un recipiente lleno de agua(duración, 5 s). En el mercado se indica ha-bitualmente la penetración de amasamien-to a 25 °C. La penetración de amasamien-to es también una profundidad, sólo que lagrasa del recipiente ha sido sometida pre-viamente a un proceso de amasamientobajo condiciones exactamente definidas.Las clases de penetración están compren-didas entre 000 y 6 (DIN 51818).

Penetración de grasas usuales para rodamientosClasificaciónde consistencias Penetración desegún las clases NLGI amasamiento(Clases de penetración) [0,1 mm]1 310 a 3402 265 a 2953 220 a 2504 175 a 205

Penetración de amasamientoEs la penetración de las grasas lubricantesmedida a 25 °C, después de tratar la grasaen el amasador (según DIN 51804 T2 yDIN ISO 2137).

Penetración de reposoEs la penetración medida a 25 °C de unaprueba de grasa no tratada anteriormenteen el amasador.

Pérdida de aceiteBajo pérdida de aceite se entiende la sepa-ración del aceite lubricante en la grasa al se-pararse de la estructura de saponificación.Las causas más corrientes son: estabilidadinsuficiente de penetración y/o resistenciatérmica de la grasa.

Pérdidas por evaporaciónSe trata de las pérdidas de un aceite lubri-cante por la evaporación a elevadas tempe-raturas. Puede significar un mayor gasto deaceite y conducir a una variación de laspropiedades del aceite.

Periodo de engraseEl periodo de engrase es la duración míni-ma de servicio de la grasa F10 de grasas es-tándar según DIN 51825. El periodo deengrase se indica en función de kf · n · dmválido para 70 °C, véase diagrama “Curvadel periodo de engrase”, figura 33. Este va-lor se toma como orientación si no se co-noce la duración de servicio de la grasa F10usada. Si se quiere aprovechar todo el ren-dimiento de una grasa, deberá tomarse laduración de servicio F10 obtenida experi-mentalmente u orientarse por valores ga-nados en la práctica. Condiciones desfa-vorables, que originen una reducción delperiodo de engrase, se tienen en cuenta me-diante los factores de reducción.

Periodo de reengraseEs el tiempo tras el cual los rodamientosson reengrasados. Los periodos de reengra-se deberán fijarse más cortos que los tiem-pos de engrase.

PourpointEl pourpoint de un aceite mineral es latemperatura a la cual un aceite deja de fluiral refrigerarse bajo condiciones definidas.

Presión de fluenciaEs la presión necesaria para prensar unamecha de grasa lubricante fuera de una to-bera. Es significativa con relación a la con-sistencia y a la fluencia. Se determina segúnDIN 51805 (según DIN 51825 se definela temperatura más baja de aplicación).

Procedimiento EmcorEnsayo de las propiedades de resistencia ala corrosión de grasas para rodamientos se-gún DIN 51802.

Punto de coagulaciónEl punto de coagulación de un aceite es latemperatura a la que el aceite deja de fluirsi se refrigera bajo condiciones definidas.El punto de coagulación se encuentra en 2a 5 K por debajo del pourpoint. El com-portamiento de los aceites respecto al fríoalgo por encima del punto de coagulaciónya puede ser desfavorable, por lo que es ne-cesario determinar la viscosidad.

Punto de combustiónEs la temperatura más baja referida a unapresión determinada, a la cual los vaporesde un líquido alta y homogéneamente ca-lentado continúan ardiendo por lo menosdurante cinco segundos después de incen-diarse en presencia de una llama. SegúnDIN 2592.

Punto de goteoEs la temperatura a la que una prueba al ca-lentarse bajo condiciones de ensayo defini-das comienza a fluir por el orificio de unaboquilla y gotea sobre la base del tubo deensayo. Para grasas, véase DIN ISO 2176.

Punto de inflamaciónEl punto de inflamación es la temperaturamás baja a la cual, bajo condiciones de en-sayo definidas, se forma tal cantidad devapor de aceite que la mezcla aceite-airese inflama por primera vez en presenciade una llama. El punto de inflamación esun dato característico de un aceite perono tiene apenas importancia para su valo-ración.

RadiaciónAparte de las unidades SI se usan en parteaún las unidades antiguas rd y rem.

FAG 64

Glosario

Para la dosis energética:1 J/kg = 1 Gy (gray)1 Gy = 100 rd (rad)Para la dosis equivalente:1 J/kg = 1 Sv (sievert)100 rem = 1 Sv1 rd = 1 rem

RefinadosDurante la fabricación de aceites lubrican-tes se consigue una buena resistencia al en-vejecimiento mediante el refinado de losproductos destilados. Durante este proce-so se separan combinaciones inestables enlas que puede haber azufre, nitrógeno, oxí-geno y sales metálicas. Existen diferentesprocedimientos de refinado, siendo los másimportantes el refinado por ácido sulfúri-co y el refinado por disolventes.

Relación viscosidad y presiónEs la dependencia de la viscosidad de unaceite lubricante de la presión a la que estásometido. Al aumentar la presión aumen-ta la viscosidad. Diagrama, figura 3.

Relación V-TCon esta denominación se define en losaceites lubricantes la variación de la visco-sidad en función de la temperatura. Se diceque la relación V-T es buena cuando no va-ría fuertemente la viscosidad con la tempe-ratura. Véase “Índice de viscosidad VI”.

Resistencia frente al aguaLa resistencia frente al agua de las grasas lu-bricantes se ensaya según DIN 51807 (en-sayo estático) y define sólo una caracterís-tica que no permite deducir conclusionessobre la resistencia de la grasa frente al aguaen la práctica. Aquí se verifica si el aguadestilada en reposo y a diferentes tempera-turas actúa sobre una grasa no solicitada yde qué forma lo hace.

Separación de aceitesLas grasas lubricantes pueden separar acei-te durante un almacenamiento prolonga-do o a temperaturas elevadas. La separa-ción del aceite se determina según DIN51817. Una lubricación a largo plazo exi-ge una separación escasa de aceite, que sinembargo debe ser tan grande que quedeasegurado el abastecimiento de las superfi-cies de contacto.

SolvatosSon aceites minerales refinados con disol-ventes.

SuspensiónSe trata de emulsiones coloidales de par-tículas sólidas en líquidos, por ejemplo deaditivos no solubles en aceite suspendidosen los lubricantes.

TixotropíaLas grasas lubricantes se comportan de for-ma tixotrópica cuando su consistencia dis-minuye por la solicitación mecánica y vuel-ve a aumentar durante el reposo. Tambiénalgunos aceites de conservación, especial-mente aditivados, se comportan de formatixotrópica.

ViscosidadLa viscosidad es la propiedad física básicade los aceites lubricantes, de la cual resultala capacidad de carga de la película de acei-te en el rodamiento al existir rozamiento lí-quido. La viscosidad decrece al aumentar latemperatura y aumenta al decrecer ésta(véase “Relación V-T”). Por esta razónes necesario indicar para cada valor de laviscosidad, la temperatura a la que se refie-re. La viscosidad nominal es la viscosidadcinemática a 40 °C; véase también “Clasi-ficación de la viscosidad”. Desde el puntode vista físico, la viscosidad es la resisten-cia que presentan unas capas de un líqui-do frente a otras capas vecinas. Se distin-gue entre la viscosidad dinámica � y laviscosidad cinemática �. Aquí la viscosi-dad cinemática es la viscosidad dinámicareferida a la densidad. Por lo tanto aquíexiste la relación � = � · �, siendo � la den-sidad.Las unidades internacionales SI (SistemaInternacional Unificado) para la viscosi-dad dinámica son Pa s o bien mPa s, quehan sustituido las unidades usadas ante-riormente como Poise (P) y Centipoise(cP). La equivalencia es 1 cP = 10–3 Pa s.Las unidades SI para la viscosidad cinemá-tica son m2/s y mm2/s. La unidad emplea-da frecuentemente Centistoke (cSt) equi-vale a la unidad SI del mm2/s.

Viscosidad cinemáticaVéase “Viscosidad”.

Viscosidad de servicioEs la viscosidad cinemática de un aceite a latemperatura de servicio y se denomina conla letra griega �. La viscosidad de serviciopuede determinarse mediante un diagramade viscosidad y temperatura. Para determi-nar la viscosidad de servicio de aceite mine-ral con un comportamiento regular de vis-cosidad y temperatura puede utilizarse eldiagrama de la figura 5.

Viscosidad dinámicaVéase “Viscosidad”.

Viscosidad nominalVéase “Viscosidad”.

Viscosidad relativaEs la viscosidad cinemática característicaadaptada a un régimen a un estado defini-do de la lubricación. Puede determinarsecon ayuda del diámetro medio del roda-miento y de la velocidad de giro en el dia-grama de la figura 6. La comparación entrela viscosidad �1 con la viscosidad de servi-cio � ayuda a enjuiciar el régimen de lubri-cación.

Viscosímetro universal de SayboltEs un viscosímetro usual en EE.UU. paradeterminar la viscosidad convencional enSSU (Second Saybolt Universal) o en SUS(Saybolt Universal Seconds).

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Lubricación de rodamientos

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