x - lubricación de elementos de máquinas

Lubricación de elementos de la maquinaLubricación de elementos de la maquinaExxonMobil Americas South Region Peru, 2000

LUBRICACION DE LOS ELEMENTOS DE

MAQUINAS


GEAR

BEARING

COUPLING

MACHINE ELEMENTS - CASE STUDY


LAS CONDICIONES OPERATIVAS DE LAS PARTES DE LASMAQUINARIAS, MAS QUE LA MAQUINARIA EN SI, SON LAS

VELOCIDAD

TEMPERATURA

CARGA

ATMOSFERA

CONTAMINACION (AGUA, OTROS ACEITES, SUCIEDAD ETC.).

LAS PARTES DE LAS MAQUINAS, GENERAN FRICCION Y PUEDERESULTAR UNA POSIBLE PERDIDA DE ENERGIA Y DESGASTE.

ESTO PUEDE SER REDUCIDO POR EL LUBRICANTE CORRECTO.

QUE DETERMINAN LOS REQUERIMIENTOS DEL LUBRICANTE.

ELEMENTOS BASICOS DE MAQUINARIAS


PELICULA COMPLETA O LUBRICACION HIDRODINAMICA.

ES LA MAS DESEADA, SOBRE TODO A VELOCIDAD NOMINAL.REQUIERE LA VISCOSIDAD CORRECTA.

LUBRICACION LIMITROFE / MIXTA.

GENERALMENTE OCURRE DURANTE EL ARRANQUE Y ANTES DELLEGAR A LA VELOCIDAD NOMINAL Y BAJO ALTAS CARGAS.VARIOS TIPOS DE LUBR. SE PUEDEN UTILIZAR, DEPENDIENDODE LAS CONDICIONES DE CARGA Y VELOCIDAD.

LUBRICACION EP.

ES GENERALMENTE RARA Y SE DEBE A DISE¥OS DEFICIENTESO CARGAS DE CHOQUE.

REGIMENES DE OPERACION DE LOS COJINETES SIMPLES


ACEITES MINERALES PUROS.

ACEITES INHIBIDORES DE HERRUMBRE Y OXIDACION (R & O)

ACEITES ANTIDESGASTE

ACEITES DE EXTREMA PRESION (EP)

ACEITES ESPECIALES

GRASAS

TIPOS DE LUBRICANTES UTILIZADOS PARA ELEMENTOS DE MAQUINAS


COJINETES

PERMITE LA ROTACION CONUN MINIMO DE FRICCION

ENGRANAJES

PERMITE CAMBIO DEVELOCIDAD Y

ACOPLAMIENTOS

PERMITE VARIACIONES EN ELMOVIMIENTO Y ALINEACIONEN LOS EJES ROTATIVOS

RUEDASEJES ROTATIVOS PARA:

- TURBINAS- COMPRESORES- MOTORES- BOMBAS

- EJES DE ENGRANAJES

CAJAS REDUCTORASTRANSMISIONESDIFERENCIALES

ENGRANAJES DE DISTRIBUCION

EJES DE TURBINAEJES PROPULSORES

JUNTAS DE VELOCIDADCONSTANTE

EJ. DE COJINETES EJ. DE ENGRANAJES EJ. DE ACOPLAMIENTOS

DIRECCION

PARTES DE LAS MAQUINARIAS Y SUS FUNCIONES


EN CIERTAS CONDICIONES PUEDE OCURRIR LA RUPTURA DE LA PELICULA,POR EJ.: CARGA DE CHOQUE, CARGAS CICLICAS O VELOCIDAD. EN DICHOSCASOS DEBE UTILIZARSE UN LUBRICANTE ANTIDESGASTE O EP.

VELOC.CARGA

BAJA

MOD.

ALTA

BAJA MEDIA ALTA

LIMITROFE LEVE

LIMITROFEACEITE

LIMITROFE SEVERO

HIDRODINAMICOACEITE MIN. PURO

HIDRODINAMICOACEITE MINERAL

HIDRODINAMICOR & O

HIDRODINAMICOR & O

HIDRODINAMICOR & O DE ALTA

ACEITE COMPUESTO

C / ANTIDESGASTE

ACEITE EP

R & O

R & O

(ANTIHERRUMBRE)

ALTA CALIDAD

CALIDADY OXIDACION)

HIDRODINAMICOR & O

(ANTIHERRUMBREY OXIDACION)

COJINETES Y ENGRANAJES REGIMENES Y TIPOS DE PRODUCTOS


VELOC.CARGA

BAJA

MOD.

ALTA

BAJA MEDIA ALTA

LIMITROFE LEVE

LIMITROFE ACEITE ANTIDESG.

LIMITROFE SEVERO


HIDRODINAMICOR & O, NUTO,

HIDRODINAMICO



EN CIERTAS CONDICIONES PUEDE OCURRIR LA RUPTURA DE LA PELICULA,POR EJ.: CARGA DE CHOQUE, CARGA CICLICA O VELOCIDAD. EN DICHOSCASOS DEBE USARSE UN LUBRICANTE ANTIDESGASTE O EP.

ACEITE COMPUESTO

NUTO H, FEBIS K

ACEITE EP

R & O, NUTO

TERESSO

NUTO, TERESSO

CALIDAD, TERESSO

CALIDAD

CYLESSO TK,NUTO H

SPARTAN EP,AROX EP


R & O , NUTO

R & O

TERESSO, SINTET.

COJINETES Y ENGRANAJES REGIMENES Y TIPOS DE PRODUCTOS


COJINETES SIMPLESO PLANOS


CARGA RADIAL: ES EN ANGULO RECTO AL EJE, EJ. MOTORES ELECTRICOS,RODILLOS DE MAQUINARIAS DE PAPEL.

CARGA AXIAL O DE EMPUJE: A LO LARGO DEL EJE, EJ. COJINETE DELTURBO CARGADOR.

HAY DOS TIPOS PRINCIPALES DE CARGA: RADIAL Y AXIAL.

LA MAYORIA DE LAS CARGAS EN COJINETES SON PURAMENTE RADIALES O UNACOMBINACION DE AXIAL Y RADIAL.

CARGA RADIAL

CARGA AXIAL

TIPOS DE CARGAS EN COJINETES


TIPOS DE COJINETE

COJINETE SIMPLE COJINETE

EJECARCAZA

RODAMIENTO ANTIFRICCION

BOLILLA

PISTA


SU MANUFACTURA ES BARATA, SIMPLE, FACIL DE LUBRICAR Y PUEDE SOPORTARALTAS CARGAS. NO OBSTANTE TIENEN ALTAS FUERZAS DE FRICCION Y REQUIEREN GRANDESCANTIDADES DE LUBRICANTE.

EN LOS COJINETES SIMPLES LA CARGA ACTUA SOBRE UNA SUPERFICIE AMPLIA.

COJINETES SIMPLES (CHUMACERA O GUIA)

COJINETEENTRADA DEL LUBRICANTE

SALIDA DEL LUBRICANTE

EJE

SOPORTE


PRESION DE

SUMINISTRO

EN FUNCIONAMIENTO

LUBRICACIONHIDRODINAMICA

SIN PRESION BAJA PRESION

CARGA PRESION DE ACEITE

LUBRICACIONMIXTA

LUBRICACIONLIMITROFE

ARRANQUE

DE ACEITE

ACEITE COMPLETADE ACEITE DE ACEITE

EN CIERTAS APLIC. DONDE LOS COJINETES SON GRANDES Y EL PERIODO DE INACTIVIDADES COSTOSO, EL LUBR. ES BOMBEADO HIDRAUL. PARA PREVENIR DESG. EN EL ARRANQUE.

LUBRICACION PARA COJINETES SIMPLES


PELICULA COMPLETA O LUBRICACION HIDRODINAMICA.

- ES LA MAS DESEADA, SOBRE TODO A VELOCIDAD NOMINAL.REQUIERE LA VISCOSIDAD CORRECTA.

LUBRICACION LIMITROFE / MIXTA.

- GENERALMENTE OCURRE DURANTE EL ARRANQUE Y ANTES DELLEGAR A LA VELOCIDAD NOMINAL Y BAJO ALTAS CARGAS.- VARIOS TIPOS DE LUBR. SE PUEDEN UTILIZAR, DEPENDIENDODE LAS CONDICIONES DE CARGA Y VELOCIDAD.

LUBRICACION EP.

- ES GENERALMENTE RARA Y SE DEBE A DISE¥OS DEFICIENTESO CARGAS DE CHOQUE.



PARA COJINETES TRABAJANDO ENTRE 15 - 60 C, PUEDEUTILIZARSE LA SIGUIENTE GUIA DE VISCOSIDAD.

CARGA EN LA SUPERFICIE PROYECTADA DEL COJINETE

LIVIANO HASTA MEDIANO PESADO SOBRE700 kPa 700-1700 kPa 1700 kPaEN RPM

RANGO DE VELOC.

105000-10,000152,000-5,00022 32, 461,000-2,00032, 46 68, 100500- 1,00068, 100 100, 150300-500100, 150 150, 220 320, 460100-300150, 220 220, 320 460, 68050-100220, 320 320, 460 460, 680BAJO 50

GUIA DE VISCOSIDAD ISO PARA COJINETES SIMPLES O PLANOS


COJINETES

ANTI - FRICCION


TIENEN CARACTERISTICAS DE BAJA FRICCION (COJINETESANTIFRICCION), Y TIENEN BAJO REQUERIMIENTO DE VOLUMEN

SON COSTOSOS Y COMPLICADOS DE PRODUCIR.

LOS COJINETES ANTI-FRICCION LLEVAN LA CARGA EN LINEA

HAY DIVERSOS TIPOS QUE DEPENDEN DE SU APLICACION Y

CONDICIONES.

TIPOS DE COJINETES ANTIFRICCION

O EN PUNTO DE CONTACTO.

DE LUBRICANTE.

TIPOS DE COJINETES ANTIFRICCION

ROLLER BEARINGS


COJINETE COJINETE A DOBLEPISTA DE BOLILLAS

COJINETE ESFERICOO DE BARRILES

COJINETE DE RODILLOSCONICOS

ALTA VELOCIDADBAJA CARGABAJO EMPUJEPRODUCE ALTOMOVIMIENTO AXIALDA BAJAFRICCIONBAJO COSTO

ES IMPORTANTE QUE EL COJINETE UTILIZADO SEA EL ADECUADO, DE OTRO MODOPUEDEN OCURRIR FALLAS.

LA ELECCION DEL LUBRICANTE DEPENDE DE LA SEVERIDAD DE LAS CONDICIONES.

BAJA VELOCIDADALTA CARGAALTO EMPUJEPRODUCE BAJOMOVIMIENTO AXIALDA ALTAFRICCIONALTO COSTO

ALINEACION PROPIA

A BOLILLA

TIPOS DE ANTIFRICCION


COJINETES DE AGUJA

LOS COJINETES DE AGUJA TIENEN GRAN LONGITUD CONRELACION AL DIAMETRO, DANDO POSIBILIDADES DE ALTA

PUEDEN SOPORTAR CARGAS EN UNA DIRECCION, POR EJ. RADIALO AXIAL, PERO NUNCA AMBAS AL MISMO TIEMPO.

COJINETE DE AGUJA NORMAL - CARGA RADIAL SOLAMENTE.COJINETE DE EMPUJE - CARGA AXIAL SOLAMENTE

GENERALMENTE LOS RODILLOS GIRAN DIRECTAMENTE SOBREEL EJE. (REQUIEREN QUE SEAN ADECUADAMENTE ENDURECIDOSY CUIDADOSAMENTE MAQUINADOS).

(COMUNMENTE LLAMADO COJINETE KINGSBURY).

CARGA RADIAL

OTROS TIPOS DE ANTIFRICCION


PRESION DEFLUIDO

CURVA DE

LA LUBRICACION HIDRODINAMICA PREVALECE A BAJAS CARGAS. MIENTRAS QUEA ALTAS CARGAS OCURRE LA LUBRICACION ELASTOHIDRODINAMICA.

LA CAPACIDAD DE LLEVAR ALTAS CARGAS SE DEBE AL FENOMENO ELASTO-HIDRODINAMICO. ADITIVOS EP SOLAMENTE SON NECESARIOS SI OCURREN CARGAS DE CHOQUE.

LOS COJINETES ANTIFRIC. LLEVAN CARGAS EN PTOS. O LINEAS DE CONTACTOS

PISTA EXTERNA

COJINETE A BOLILLA

REGIMENES DE COJINETES ANTIFRICCION


EJEMPLO:

COJINETE DE 20 mm DE DIAMETRO.

GIRANDO A 10.000 r.p.m.

OPERANDO A 60 GRC.

Factor de Velocidad=dN=20x10,000=200,000

SEGUN EL GRAFICO SE PUEDE USAR

TANTO ISO 22 COMO 32.

DEBIDO A LA VELOCIDAD OPERATIVA

SE PREFIERE ISO 22.

FAC

TOR

dN

(DIA

ME

TRO

DE

L E

JE E

M m

m x

rpm

)

1000000

500000400000

300000

200000

100000

5000040000

30000

20000

10000-40 -20 0 20 40 60 80 100 120

GRADOS CELSIUS

SELECCION DE LA VISCOSIDAD PARA LUBRICANTES LIQUIDOS

Factor de Velocidad=dN


LA VISC. ES VITAL PARA PREVENIR LA ROTURA DE LA PELICULA Y DESGASTE.DEFINIDA POR EL TAMA¥O DEL COJINETE, VELOCIDAD Y TEMPERATURA.MAYORES VELOCIDADES REQUIEREN MENOR VISCOSIDAD

OTRAS PROPIEDADES DE LOS LUBRICANTES PUEDEN SER REQUERIDAS PARA

- ESTABILIDAD DE OXIDACION.- PROTECCION A LA CORROSION.- PROPIEDADES DE BAJA TEMPERATURA.- VOLATILIDAD.- RESISTENCIA AL AGUA.- ACCION DE BOMBEO.

PROPIEDADES EP SON INNECESARIAS PARA LA MAYORIA DE LAS APLICACIONES,PERO PUEDEN SER REQUERIDAS PARA SOPORTAR ALTAS CARGAS, BAJA

POR LO GENERAL LA VISCOSIDAD ES RECOMENDADA POR EL FAB. ORIGINAL.

LA PROTECCION DEL COJINETE.

VELOCIDAD, CARGA DE CHOQUE (TAMBIEN CALCULADA POR EL FABRICANTEORIGINAL).

PROPIEDADES DE LOS LUBRICANTES DE COJINETES ANTIFRICCION


ADEMAS DE LOS REGIMENES DE LUBRICACION, OTROS FACTORESLIMITANTES DETERMINARAN LA CALIDAD DEL LUBR. A UTILIZAR.

TEMPERATURA.

METALURGIA Y ACABADO SUPERFICIAL.

AGUA Y CONTAMINACION.

LUBRICACION LOCAL O CENTRALIZADA.

ACCESO PARA MANTENIMIENTO.

SELLOS / RETENES.

GENERALMENTE LA MAYORIA DE LOS SISTEMAS INCLUYEN OTRASPARTES QUE REQUIEREN LUBRICACION, ESTAS PUEDEN DEFINIREL LUBRICANTE A UTILIZAR. A MENUDO SE REQUIERE UNASOLUCION DE COMPROMISO.



CONSIDERACIONES

PROTECCION CONTRA LA CORROSION

RESISTENCIA AL AGUA/ DEMULSIBILIDAD

BOMBEABILIDAD TIPO DE APLICACION ESPUMA Y ATRAPAMIENTO DE AIRE

INTERVALO DE MANTENIMIENTO SELLADO

RACIONALIZACION

PREVENCION CONTRA EL DEGASTE

REQUERIMIENTOS DEL ACEITE

ADITIVOS ANTI-CORROSION

DEMULSIFICANTES

VISCOSIDAD / INDICE DE VISCOSIDAD

ACEITE O GRASA

ADITIVOS ANTI ESPUMA

CALIDAD DEL LUBRICANTEACEITE / GRASA COMPATABILIDAD CON LOS SELLOSCOMPROMISO

LIMPIEZA DEL ACEITEFILTRABILIDAD

REQUERIMIENTOS GENERALES PARA LA LUBRICACION DE COJINETES


SELLADO INEFICIENTE (SUCIEDAD, AGUA, CONTAMINACION).

INSTALACION DEFEC. DEL COJINETE (DESALINEADO, DA¥ADO).

LUBRICACION INSUFICIENTE O INCORRECTA POR FALTA DELUBRICANTE O POR RECOMENDACIONES ERRADAS.

VIBRACION CUANDO EL COJINETE NO ESTA EN USO.

TERMINACION DE LA VIDA UTIL DEL COJINETE.

TEMPERATURAS EXCESIVAS.

SOBRE CARGA.

ARCO DE CORRIENTE ELECTRICA A TRAVES DEL COJINETE.

FILTRADO / MANTENIMIENTO DE FILTROS POBRES.

CAUSAS COMUNES DE FALLAS EN COJINETES


VENTAJAS DE LA GRASALA GRASA TIENE MAYORES VENTAJAS DEBIDO A SU CONSISTENCIA.

TIENE CARACTERISTICAS DE FLUIDO BAJAS, RESULTANDO EN:

POBRE TRANSMISOR DE CALOR Y EFECTO REFRIGERANTE.POBRE ELIMINACION DE CONTAMINANTES / DEPOSITOS /DIFICIL DE DRENAR / CAMBIAR.

SE MANTIENE EN SU LUGAR - MENOR GOTEO.SELLA PREVINIENDO CONTAMINACION EXTERNA.ELIMINA COSTOSOS SISTEMAS DE SELLADO.PERMITE LARGOS PERIODOS ENTRE REAPLICACIONES.MEJOR BAJO CONDICIONES EP.

DESVENTAJAS DE LA GRASA

POBRE ACCION DE BOMBEO - FALTA DE LUBR. EN EL COJINETE:

COJINETES LUBRICADOS CON GRASA


ACOPLAMIENTOS

LOS ACOPLAMIENTOS SON UTILIZADOS CUANDO SE REQUIERE TRANSFERIR ENERGIA ENTRE PARTES MOVILES

EJEMPLOS CAMION (ENTRE EL CARDAN Y EL EJE TRASERO)

TURBINA (ENTRE LA TURBINA Y LA TRANSMISION O EL GENERADOR)

LOS ENGRANAJES Y COJINETES OPERAN MEJOR CUANDO SE MANTIENEN CORRECTAMENTE ALINEADOS, YA QUE LA FLEXIBILIDAD DE LOS EJES ES LIMITADA

LOS DESALINEAMIENTOS PUEDEN CONDUCIR A: AUMENTO DE LA TEMPERATURA

CARGAS VIBRATORIAS

VIDA UTIL EN SERVICIO REDUCIDA


APROPIADO PARA OPERACION A

ALTA VELOCIDAD, DONDE LA

PRECISION ES IMPORTANTE

DESALINEAMIENTO AXIAL

PEQUEÑO DESALINEAMIENTO

RADIAL

ES IMPORTANTE LA LIMPIEZA Y LA

LUBRICACION

OPERACION SUAVE Y SILENCIOSA

ACOPLAMIENTO RIGIDO TIPO ENGRANAJES


LUBRICACION DE ACOPLAMIENTOS DE ENGRANAJE

PUEDEN USARSE TANTO ACEITES COMO GRASAS, DEPENDIENDO DE LA

APLICACION

LA GRASA SE DISTRIBUYE POR FUERZA CENTRIFUGA. ESTO REQUIERE:

UNA GRASA BLANDA QUE TENGA PROPIEDADES PARA MIGRAR, PERO QUE

RESISTA LA SEPARACION DEL ACEITE POR FUERZA CENTRIFUGA

ENTONCES A MENUDO SE RECOMIENDA UNA GRASA NLGI 1 o 2,

ESTRUCTURALMENTE ESTABLE

SE PUEDE USAR ACEITE CUANDO EXISTE UN SISTEMA CIRCULANTE Y ES

A MENUDO UNA ALTERNATIVA DE LA GRASA

EL TIPO DE ACEITE ELEGIDO DEPENDERA TAMBIEN DE LOS OTROS

COMPONENTES DEL SISTEMA

NUNCA SE DEBEN USAR EN ACOPLAMIENTOS LUBRICANTES PARA

ENGRANAJES ABIERTOS


DE GRILLA o BIBBY

ACOPLAMIENTO FLEXIBLE

CARGAS TORSIONALES FLUCTUANTES

DISEÑO SENCILLO

PERMITE GRANDES DESALINEAMIENTOS

PUEDE USARSE SOLAMENTE CON CARGAS MAS BAJAS


LUBRICACION DE ACOPLAMIENTOS DE GRILLA

EL ACOPLAMIENTO TIPO GRILLA SOLAMENTE PUEDE SER

LUBRICADO POR GRASA

GENERALEMNTE SE RECOMIENDA RONEX MP o UNIREX N2

DEBIDO AL MODO DE OPERACION, LA GRILLA BOMBEA LA

GRASA HACIA ADENTRO DEL ACOPLAMIENTO

ESTO SIGNIFICA QUE PUEDE USARSE UNA GRASA DURA, QUE

PREVIENE SU CENTRIFUGACION

LOS ACOPLAMIENTOS DE GOMA NO REQUIEREN LUBRICACION

x - lubricación de elementos de máquinas

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