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Lubricacion
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- 2. • Clasificación según estado: –Gaseosos Requieren gastos constructivos excesivamente altos – Líquidos – Consistentes – Sólidos • Propiedades: – Reducir la fricción y el desgaste – Evacuar el calor – Proteger las superficies – Conducir la electricidad • Separar sustancias extrañas – Repeler las partículas de desgaste
- 3. Lubricantes Líquidos • Evacuarel calor, proteger las superficies, conducir Electricidad, repeler partículas de desgaste • Aceites: – Grasos: Poco estables a temperatura y oxidación – Minerales: los más utilizados – Sintéticos Mayor estabilidad a la oxidación Estabilidad a altas y bajas temperaturas Lubricación de larga duración y de por vida
- 4. Lubricantes Consistentes • Para: –Proteger las superficies – Conducir la electricidad – Repeler sustancias extrañas. • Se aplican en casos de: – obturación insuficiente – Se precisa estabilidad frente a los líquidos Se puede obtener una lubricación de larga duración y de por vida con cantidades mínimas
- 5. Lubricantes Consistentes • GrasasLubricantes Aceite base y espesante Lubricación elastohidrodinámica y mixta o límite • Pastas Lubricantes Con elevado porcentaje de lubricantes sólidos Lubricación mixta y límite, especialmente en ajustes con juego, deslizantes o con interferencia • Ceras Lubricantes Basadas en hidrocarburos de elevado peso molecular. En lubricación parcial o límite y con baja velocidad de deslizamiento
- 6. Lubricantes Sólidos • Paraproteger superficies, generalmente lubricación seca • Abarcan: – Materiales tribo-sistema – Recubrimientos tribo-sistema – Lubricantes secos tribo-sistema • Se seleccionan cuando los líquidos o consistentes no son suficiente, siempre que los rendimientos sean suficientes
- 7. Tipos de Lubricantes GaseososLíquidos Consistentes Sólidos Grasos (animal/vegetal)Aire Minerales Ceras Sintéticos Grasas Suspensiones Dispersiones Pastas Tribosistemas Estructura reticular laminar Mat. Plásticos Metales Lubri. SecosEmulsiones, desmoldeantes, anticorrosivos Tribosistemas Lubricantes Secos
- 8. Aceites Lubricantes • Compuestosde aceite base y aditivos que mejoran: – Estabilidad a la oxidación – Protección contra la corrosión – Protección contra el desgaste – Propiedades de lubricación de emergencia – Poder humectante – Emulsionabilidad – Comportamiento stick-slip – Comportamiento viscosidad- temperatura – Inocuidad frente a los alimentos – Neutralidad frente a los materiales, etc …. • Frente a las grasas: – Disipan mejor el calor – Excelente poder de penetración y humectación – Necesitan sistemas de construcción más complejos
- 9. Aceites Lubricantes • Frentea las grasas: – Disipan mejor el calor – Excelente poder de penetración y humectación – Necesitan sistemas de construcción más complejos
- 10. Aceites lubricantes Aceites basepara aceites lubricantes
- 11. Datos Tribotécnicos paralos Aceites Lubricantes
- 12. Clases de viscosidadISO para lubricantes industriales fluidos
- 13. Anticorrosivos • Compuestos de hidrocarburosfluidos o consistentes y de aditivos • También contienen disolventes y emulgentes • Resultan más sencillos de aplicar y más económicos que realizar un recubrimiento • Duración ≈ un año • Se eliminan con • Tipos: – Aceites Anticorrosivos – Emulsiones de vaselina- cera anticorrosivas miscibles con agua – Emulsión de cerra anticorrosiva miscible con agua – Barnices anticorrosivos. Sistemas de 1 componente
- 15. Desmoldeantes • Compuestos dehidrocarburo líquido y/o lubricantes sólidos. • Efecto separador, lubricante y/o protección superficial de molde y herramienta • Exigencias: – Estabilidad térmica – Protección a la corrosión – Reducción del desgaste – Neutralidad al caucho / plástico – Cumplimiento normativas alimentación
- 16. Grasas Lubricantes • Compuestasde aceite lubricante, aditivos y espesante. • Frente a los aceites – Requieren sistemas constructivos menos complejos – Evacúan peor el calor y las partículas de desgaste • Propiedades s/ aplicación: – Rápida biodegradabilidad – Conductibilidad eléctrica – Resistencia a medios – Protección contra la corrosión – Neutralidad frente a materiales – Bajo nivel de ruido – Cumplimiento normativa alimentación – Estabilidad térmica – Alta resistencia a cargas
- 17. Grasas Lubricantes • Aplicaciones: –Griferías – Juntas – Resortes – Engranajes – Roscas – Cojinetes lisos – Cables – Contactos – Interruptores – Tornillos – Rodamientos – Uniones eje cubo
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- 19. Datos Tribotécnicos paraGrasas Lubricantes
- 20. División en clasesde Viscosidad Aparente Clase de Viscosidad Viscosidad Aparente (mPa s) Explicación EL ≤ 2000 Grasa lubricante extremadamente ligera, para pares de giro muy bajos, por ej. Grasa de marcha ligera L 2000… 4000 Grasa lubricante ligera para pares de giro bajos o altas velocidades de rodamientos, por ej. Grasa para altas velocidades M 4000 … 8000 Grasa lubricante media para solicitaciones estándar dentro del campo de aplicaciones generales en la lubricación prevista con grasa S 8000 … 20000 Grasa lubricante pesada para altas cargas o para estanqueizar fluidos, por ej. Grasas para altas presiones o para laberintos ES ≥ 20.000 Grasa lubricante extremadamente pesada apra altos pares de giro o para conseguir obturaciones, por ej. Grasa para grifería y óptica
- 21. División en clasesde Consistencia Clase NLGI DIN 51 818 Penetración trabajada DIN ISO 2137 ESTRUCTURA FINALIDAD DE USO GENERAL 000 00 0 445 … 475 400 … 430 355 … 385 Fluida Casi fluida Extrem. Blanda Preferentemente para la lubricación de engranajes 1 2 3 310 … 340 265 … 295 220 … 250 Muy blanda Blanda Media Lubricación de rodamientos y cojinetes de deslizamiento 4 5 6 175 … 205 130 … 160 85 … 115 Sólida Muy sólida Extrem. Sólida Grasa hermetizante y de bloquo para laberintos y griferías
- 22. Pastas Lubricantes • Lubricantesconsistentes: aceite base, aditivos y lubricantes sólidos • Se aplican en condiciones extremas • Actúan contra la tribocorrosión, impiden el deslizamiento a sacudidas (stick-slip) y el desgaste adhesivo. • Pueden ser resistentes al agua y al vapor de agua • Las metálicas se pueden utilizar hasta los 1200ºC • Con % lubricante sólido en polvo son conductoras • Se clasifican por tipo: – lubricante sólido – aceite base – campo de aplicación – propiedades especiales
- 23. Indicación Elección Tas uso (ºC) Densidad 20ºC (g/cm3) DIN 51757 Viscosidad Aceite base Otras indicaciones 40 ºC 100 ºC Altascargas, amplio campo de Tas de uso, buena resistencia al agua y humedad del aire, no apropiada para lubricación seca -45 a 150 1,23 380 --- Husillos Roscados, tuercas de regulación, chavetas de ejes, rótulas, cojinetes con muñón, ruedas dentadas, retenes para ejes, juntas tóricas, juntas V, manguitos de caucho elástico, rodamientos (veloc deslizamiento muy bajas, auxiliar de montaje) Altas cargas, amplio campo de Tas de uso, buena resistencia al agua y humedad del aire, no apropiada para lubricación seca -15 a 150 1,40 42 a 50 6 a 7 Utillaje de Sujeción
- 24. Indicación Elección Tas uso (ºC) Densidad 20ºC (g/cm3) DIN 51757 Viscosidad Aceite base Otras indicaciones 40 ºC 100 ºC Bajoíndice de fricción a altas y bajas cargas, altas Tas, apropiada para lubricación seca -10 a 450 1,60 70 8 Colocación a presión de pasadores, bulones y manguitos, guías bancadas, levas, guías perfiladas y deslizantes Elevada humedad del aire, altas Tas, apropiada para lubricación seca -30 a 200 1,01 120 12,5 Tornillos para maquinaria, cojinetes lisos para velocidades de deslizamiento bajas hasta medias Bajas Tas, elevada humedad del aire, apropiada para lubricacións eca -25 a 200 1,30 800 38 Cadenas / auxiliar de montaje
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- 26. • Depende de: –Tipo de movimiento: • Contínuo • Oscilante • Intermitente – Tipo Fricción – Carga – Velocidad – Temperatura Deslizamiento Rodadura Deslizamiento y Rodadura Combinados Pivotamiento Una lubricación total solo tiene lugar al utilizar un producto con la viscosidad adecuada a velocidades correctas y cargas reducidas
- 27. Aplicación del lubricante •Características que han de presentar – Adherencia – Afinidad metálica – Polaridad – Conductibilidad eléctrica – Capacidad de adsorción – Comportamiento hidrófugo – Capacidad emulsionante – Poder humectante
- 28. Tipo Estado GASEOSO LÍQUIDO CONSISTENTESÓLIDO Lubricación límite ≈ desgaste inadmisible Fricción límite película extremadamente fina y/o mov microdeslizante Fricción en seco Sin película lubricante Lubricación parcial ≈ desgaste admisible Fricción mixta A poca velocidad y/o en arranque y parada Fricción de capas Superficiales Duración limitada por lub. de transferencia (seca) Lubricación total ≈ Sin desgaste Fricción de gas Lubricación aerodiná- mica Fricción fluida Hidrodinámica elastohidrodin. e hidrostática Fricción fluida Hidrodinámica elastohidrodin ámica
- 29. Lubricación de Rodamientos Máquinade ensayo para grasas de rodamiento Determina el tiempo de servicio
- 30. Lubricación de Rodamientos •Tener en cuenta: – Temperatura – Cargas – Nº de revoluciones – Oscilaciones – Vibraciones – Choques – Influencias ambientales – Ausencia impurezas – Propiedades anti-ruido – Higiene alimentaria – ecología • Pérdidas por fricción extremadamente bajas • Más del 90% lubricados mediante grasa
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- 40. Funciones • Reducir elrozamiento • Evacuar el calor • Obturar Tipos • Minerales • Sintéticos • Lubricantes secos (sólidos)
- 41. Aceites Minerales • Clasificación –Fabricación: Destilados, Refinados, Residuales – Viscosidad – Aplicación – Distribución de hidrocarburos en el aceite de base – Aditivos químicos: • Heavy Duty (HD) para motores • Alta presión suavemente aleados y de acción suave • Altamente aleados para presión extrema (EP) • Aditivos para soportar cargas
- 42. Clase del Aditivo AditivosEP para evitar la formación de estrías y gripajes. Reducc. Desgaste Mejoradores de la capacidad de engrase para aumentar la adherencia de la película de lubricante sobre las superficies metálicas Mejoradores del índice de viscosidad para reducir la influencia de la temperatura en la viscosidad Rebajantes del punto de solidificación Detergentes y dispersantes para evitar depósitos sobre las superficies metálicas y mantener en suspensión lodos de aceite insolubles Medios antioxidantes para prevenir la formación de lodos y depósitos sobre partes metálicas Medios anticorrosivos (protección antioxidante) Medios antiespumantes Colorantes, para conseguir colores llamativos y atrayentes Mejoradores de olor
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- 45. Grasas Lubricantes • Formadaspor aceites minerales u otros componentes sintéticos que adquieren consistencia plástica mediante jabones esponjados • DIN 51 824 mide la consistencia como la penetración del cono • El espesante determina las propiedades de la grasa: estabilidad frente al agua, amplitud térmica de aplicación (punto de goteo), empleo… Aceites Minerales “engrasados” • Aceites aleados • Compatibilidad con el agua • La tendencia a la resinificación puede ser disminuida con efluvios eléctricos
- 46. Lubricantes Secos • Porej. grafito, MoS2. Usos: • Preparación de superficies deslizantes • Aditivo para grasas y aceites como barniz deslizante • Como lubricación seca en movimientos deslizantes lentos o con temperaturas elevadas, en el arranque de viruta y en la conformación en frío o en caliente Lubricantes Sintéticos • Aeites de éster sencillos y complejos, aceites de poliéter, de silicona, … • Curva de viscosidad plana y elevada estabilidad frente al envejecimiento • Coeficiente de rozamiento especialmente bajo en comparación con los aceites minerales • Incombustibles
- 47. Selección de losLubricantes • Grandes Velocidades de Deslizamiento: baja viscosidad para evitar rozamiento interno en el aceite • Elevadas Temperaturas: aceites con curva de μ – Tª plana y mantengan la viscosidad a esa Tª. Tener en cuenta la estabilidad a la temperatura de los aditivos. • Otros puntos de vista: tendencia a formar espuma, resistencia al envejecimiento, comportamiento a la corrosión, compatibilidad con metales no férricos y materiales de juntas, desgaste, propiedades de rodaje, etc • A mayor presión superficial y menor velocidad de deslizamientos, tanto mayor ha de ser la viscosidad del aceite.
- 48. Clases de Lubricación •Goteo • Mecha • Anillo de lubricación • Grasa • Circulación • Por circulación a presión • Niebla de aceite
- 49. Propiedades y Ensayode los Lubricantes El ensayo de un lubricante ha de informar sobre: • Propiedades físicas: – Viscosidad, densidad, punto de solidificación, punto de inflamación, tendencia a formar espuma, contenido en azufre, parafinas, naftenos, aromáticos, índice de neutralización, Total Base Number (TBN) • Modificación de las propiedades por el uso – Test de envejecimiento • Comportamiento en la aplicación determinada – Pruebas de idoneidad en máquinas de ensayo bajo condiciones de servicio parecidas
- 50. Viscosidad de losaceites lubricantes 1. Viscosidad Dinámica η: parte de una corriente paralela plana estacionaria y toma la tensión cortante proporcional al gradiente de la velocidad dv perpendicularmente a la dirección del flujo dr d = · dr ViscosidadDinámica ·dr r Si η depende sólo de la presión y la temperatura: líquido Neutoniano 2 3 3 Pa · s =1 N·s/m =10 Poise =10 centipoise =10 cP
- 51. 2. Viscosidad cinemáticaν: la utilizada preferentemente 2 = · Densidad ( ) m s 2 2 - 6mm m1 =1 ·10 =1 centistoke =1 cSt s s 3. Clases de viscosidad SAE y medidas de la viscosidad
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- 53. Variación de laviscosidad con la temperatura (DIN 51 563)
- 54. • En papellogarítmico pueden representarse sobre una recta (DIN 51 563) • Se puede representar el comportamiento VT de un aceite mediante dos viscosidades medidas a distintas temperaturas e interpolar c 1 2 2 1 W -W m = log T -log T W =loglog (υ +0,8)
- 56. Variación de laviscosidad con la presión · 1· p p e • La influencia de la presión disminuye al aumentar la Temperatura 1log log + 0,434· ·p p 22 25 1,1...1,6 ·10 mm N Sintéticos 22 25 1,5...5,0 ·10 mm N Minerales
- 57. Definiciones • Punto desolidificación: Tª a la cual se vuelve tan denso que ya no fluye por gravedad • Punto de Goteo: temperatura a la que cae la primera gota de una grasa. La temperatura de servicio de las grasas se ha de situar por debajo • Penetración: profundidad de penetración de un cono en la supreficie, en 1/10 mm • Punto de inflamación y punto de combustión (éste por encima del anterior unos 30 ó 40º) • Pureza • Resistencia al Envejecimiento • Propiedades de alta presión, desgaste
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