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Principios de Lubricacin

CURSO DE LUBRICACIN

Tema 1

Mayo 2001

Principios 1


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ExxonMobil Americas South RegionLubricants & Petroleum Specialties - April , 2000 - 2 - Principios de Lubricacin

LOS OBJETIVOS DE LA TRIBOLOGIA SON EL ESTUDIO Y LA REDUCCION DE

LA FRICCION Y DEL DESGASTE ENTRE SUPERFICIES EN MOVIMIENTO.

FRICCION: PUEDE SER SOLIDA o FLUIDA.

TRIBOLOGIA

DESGASTE:

ADHESIVO - SOLDADO DE ASPEREZAS EN REGIMENES MIXTOS Y LIMITE

(RAYADO Y ARRASTRE).

ABRASIVO - RAYADO PROFUNDO, DESGARRADO, PULIDO POR PARTICULAS

DE RESTOS DE DESGASTE O CONTAMINANTES SOLIDOS (POLVO-ARENA).

CORROSIVO - HAY UNA REACCION CON EL MEDIO AMBIENTE, LUEGO SE

PIERDE MATERIAL, AL FROTAR LAS SUPERFICIES.

PICADO - FATIGA SUPERFICIAL DURANTE EL CONTACTO RODANTE.

EROSION POR CAVITACION - FORMACION Y RAPIDO APLASTAMIENTO DE

BURBUJAS SOBRE UNA SUPERFICIE DEBIDO A CAMBIOS RAPIDOS DE

PRESION.


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FRICCIONSOLIDA

FRICCIONPOR RODADURA

FRICCIONFLUIDA

FRICCIN


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FRICCION FLUIDADESLIZANTE

FRICCION SOLIDA

ESTACIONARIO

DESLIZANTE

MOLECULASSOLDADO

ESTACIONARIO

DE ACEITE(DESGASTE)

FRICCION ES LA RESISTENCIA O FUERZA QUEENCONTRAMOSAL MOVER UN CUERPO SOBREOTRO.

LA FRICCION SOLIDA ES INDEPENDIENTE DE LAVELOCIDAD YDEL AREA APARENTE DE CONTACTO, PERO ESPROPORCIONALA LA CARGA QUE EXISTE ENTRE AMBOSCUERPOS

FRICCION


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EL PRINCIPIO DE LA LUBRICACION ES SOPORTAR UNA CARGADESLIZANTE CON UNA PELICULA REDUCTORA DE FRICCION.

LUBRICACION


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LA PELICULA REDUCTORA DE FRICCION PUEDE CONSISTIR DE :- GASES

- LIQUIDOS (PRINCIPALMENTE PRODUCTOS DE PETROLEO).

- SOLIDOS (GRAFITO).

LOS PRODUCTOS DE PETROLEO SON IDEALES PARA LA

LUBRICACION DEBIDO A SU HABILIDAD PARA MOJAR A LOS

METALES.

LOS PRODUCTOS DE PETROLEO PUEDEN SER ELABORADOS EN

LAS VISCOSIDADES APROPIADAS (CUERPO, ESPESOR) PARA LA

APLICACION REQUERIDA.

LUBRICACIN


7/18ExxonMobil Americas South RegionLubricants & Petroleum Specialties - April , 2000 - 7 - Principios de Lubricacin

LA VISCOSIDAD ES UNA MEDIDA DE LA RESISTENCIA DE LOS FLUIDOS A FLUI

VISCOSIDAD DINAMICA (ABSOLUTA) ES LA MEDIDA DE LA FUERZA

NECESARIA PARA DESLIZAR UNA CAPA FLUIDA SOBRE OTRA.

ESFUERZO ESPECIFICO DE CORTE(FUERZA APLICADA / UNIDAD DE AREA)

TASA DE CORTE

(VELOCIDAD DEL FLUIDO / DISTANCIA)

=VISCOSIDAD

DINAMICA

FV

d

VISCOSIDAD



VISCOSIDAD DINAMICA:ALTO ESFUERZO DE CORTE

VISCOSIDAD CINEMATICA:BAJO ESFUERZO DE CORTE

VISCOSIDAD ABSOLUTA

DENSIDAD DEL FLUIDO

VISCOSIDAD CINEMATICA=

VISCOSIDAD

RELACION VALIDA PARA LOS FLUIDOS NEWTONIANOS



Temperatura Presin

Mayor Temperaturaimplica

Menor Viscosidad

Mayor Presinimplica

Mayor Viscosidad

La influencia de ambos Factores es muy FUERTE

El esfuerzo de corte afecta tambien a la viscosidad (FLUIDOS NO-

NEWTONIANOS)

Facto res que A fectan a la Viscosidad



0 20 40 60 80 100 120 1400 20 40 60 80 100 120 140

DIAGRAMAS VISCOSIDAD - TEMPERATURA

VISCOSIDADCINEMATICA

DOBLELOG. DELA VISC.CINEM.

TEMPERATURA (C ) TEMPERATURA (C )

EL INDICE DE VISCOSIDAD (IV) ES UN NUMERO EMPIRICO QUE INDICAEL EFECTO DEL CAMBIO DE TEMPERATURA SOBRE LA VISCOSIDAD DEL ACEITE

ALTO IV SIGNIFICA MENOS CAMBIO DE VISCOSIDAD CON LA TEMPERATURA

IV =95

IV = 135

TEMPERATURA Vs . VISCOSIDAD



FLUIDO NEWTONIANOFLUIDO NO NEWTONIANO

(ESPESADO CON POLIMERO)VISCOSIDAD

CINEMAT.

ESFUERZO DE CORTE:VARIAC.VELOC. /

/ HUELGO ENTRE PIEZAS

ESFUERZO MECANICO Y VISCOSIDAD

LA VISCOSIDAD DE LOS ACEITES NEWTONIANOS ES INDEPENDIENTE

DEL ESFUERZO DE CORTE (o GRADIENTE DE VELOCIDADES).

LOS ACEITES NO NEWTONIANOS PUEDEN MOSTRAR :

PERDIDA TEMPORAL DE VISCOSIDAD (DEFORMACION DE POLIMEROS)

PERDIDA PERMANENTE DE VISCOSIDAD (RUPTURA DE POLIMEROS)



HAY CUATRO REGIMENES DE LUBRICACION PRINCIPALES :

LUBRICACION HIDRODINAMICA.

LUBRICACION LIMITE.

LUBRICACION MIXTA.

LUBRICACION ELASTO-HIDRODINAMICA.

REGIMENES DE LUBRICACIN



EN LA LUBRICACION LIMITE HAY FRICCION SOLIDA POR LO QUE SE

PRODUCIRAN ALTAS CARGAS Y PRESIONES.

FRICCION SOLIDA

DESLIZAMIENTO

ESTACIONARIO

SOLDADO (DESGASTE)

LUBRICACION LIMITE

ESTACIONARIO

ADITIVO DE EXTREMA PRESION

DESLIZAMIENTO

LA LUBRICACION MIXTA ES UNA MEZCLA DE FRICCION SOLIDA

Y FRICCION FLUIDA.

LUBRICACION LMITE Y MIXTA


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LA LUBRICACION HIDRODINAMICA ES LUBRICACION DE CAPA

COMPLETA (SEPARACION DE LAS SUPERFICIES MECANICAS).

AUMENTODE LA

PRESION

DEL FLUIDO

EFECTO NETO:

LA PRESION HIDRODINAMICA SE GENERA POR :

LA VELOCIDAD DESLIZANTE DE LAS CAPAS.

EL DISEO (BORDE PRINC. BISELADO O REDONDEADO).

SUMINISTRO ADECUADO DE ACEITE.

VISCOSIDAD DEL ACEITE.

F

V

LUBRICACION HIDRODINMICA


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PRESION ENEL FLUIDO

CURVA DE

PISTA EXTERNA

BOLILLA

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

LOS COJINETES ANTIFRICCION LLEVAN ALTAS CARGAS EN PUNTOS O LINEAS DECONTACTO . EN ESTE CASO LAS SUPERFICIES MECANICAS SON NO CONFORMADAS

LA CAPACIDAD DE LLEVAR ALTAS CARGAS SE DEBE AL FENOMENO ELASTO- HIDRODINAMICO.

LOS ADITIVOS EP SOLAMENTE SON NECESARIOS SI OCURREN CARGAS DE CHOQUE.

LUBRICACIN ELASTOHIDRODINMICA


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DE LUBRICACION SOLIDA A LUBRICACION FLUIDA

PARA UNA APLICACION DADA (DISEO PARTICULAR) PUEDE USARSE

EL COEFICIENTE DE FRICCION PARA ILUSTRAR TODOS LOS

REGIMENES DE LUBRICACION:

COEFICIENTE DE FRICCION f =

= CONSTANTE (DEPENDE DE LA APLICACION)

Z = VISCOSIDAD DE ACEITE

N = VELOCIDAD

P = PRESION (CARGA / AREA)

ZN

Px ( )

COEFICIENTE DE FRICCIN


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COEFICIENTE LIMITE

MIXTA ELASTO-

HIDRODINAMICA

VELOCIDAD x VISCOSIDAD

PRESION

DE FRICCION

HIDRODINAMICA

N Z

P

f

=

COEFICIENTE DE FRICCION

CURVA DE STRIBECK


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ExxonMobil Americas South Region18 Principios de Lubricacin

COEFICIENTE

DE FRICCION

PRESION

HYDRODINAMICALIMITE MIXTA

FRICCION EN EL

ARRANQUE

VELOCIDAD X VISCOS. (ZN / P)

HYDRODINAMICA

LIMITE MIXTA

DISTRIBUC ION DE PRESION

COEFICIENTE DE FRICCION

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