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INSTITUTO TECNOLÓGICO DE TOLUCA CIRCUITOS NEUMÁTICOS E HIDRÁULICOS CIRCUITOS HIDRÁULICOS SELECCIÓN DE ACEITES HIDRÁULICOS

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INSTITUTO TECNOLGICO DE TOLUCA CIRCUITOS NEUMTICOS E HIDRULICOS CIRCUITOS HIDRULICOS SELECCIN DE ACEITES HIDRULICOS

CLASIFICACION DE LOS ACEITES LUBRICANTES POR SU ORIGEN Aceites Minerales: Los aceites minerales proceden del Petroleo, y son elaborados del mismo despues de mltiples procesos en sus plantas de produccin, en las Refinaras. El petroleo bruto tiene diferentes componentes que lo hace indicado para distintos tipos de producto final, siendo el ms adecuado para obtener Aceites el Crudo Parafnico. Aceites Sintticos: Los Aceites Sintticos no tienen su origen directo del Crudo o petroleo, sino que son creados de Sub-productos petrolferos combinados en procesos de laboratorio. Al ser ms largo y complejo su elaboracin, resultan ms caros que los aceites minerales. Dentro de los aceites Sintticos, estos se puden clasificar en: OLIGOMEROS OLEFINICOS ESTERES ORGANICO POLIGLICOLES FOSFATO ESTERES

ADlTIVOS DE LOS ACEITES LUBRICANTES INDUSTRIALES ADITIVOS ANTIDESGASTE: La finalidad de los lubricantes es evitar la friccin directa entre dos superficies que estn en movimiento, y estos aditivos permanecen pegados a las superficies de las partes en movimiento, formando una pelcula de aceite, que evita el desgaste entre ambas superficies. ADITIVOS DETERGENTES: La funcin de estos aditivos es lavar las partes interiores en el motor, que se ensucian por las partculas de polvo, carbonilla, etc., que entran a las partes del equipo a lubricar, motor, etc. ADITIVOS DISPERSANTES: Este tipo de aditivos pone en suspensin las partculas que el aditivo detergente lav y las disipa en millones de partes, reduciendo su impacto para la zona a lubricar.

CLASIFICACION DE LOS ACEITES LUBRICANTES PARA MOTORES SAE (Society of Automotive Engineers) - Sociedad de Ingenieros Automotrices API (American Petroleum Institute) Instituto Americano del Petrleo ASTM (American Society for Testing Materials) - Sociedad Americana de Prueba de Materiales Otras clasificaciones de fabricantes, etc. SAE - GRADO DE VISCOSIDAD DEL ACEITE El ndice SAE, TAN solo indica como es el flujo de los aceites a determinadas temperaturas, es decir, su VISCOSIDAD. Esto no tiene que ver con la calidad del aceite, contenido de aditivos, funcionamiento o aplicacin para condiciones de servicio especializado. La clasificacin S.A.E. est basada en la viscosidad del aceite a dos temperaturas, en grados Farenheit, 0F y 210F, equivalentes a -18 C y 99 C, estableciendo ocho grados S.A.E. para los monogrados y seis para los multigrados.

Por ejemplo, un aceite SAE 10W 50, indica la viscosidad del aceite medida a -18 grados y a 100 grados, en ese orden. Nos dice que el ACEITE se comporta en fro como un SAE 10 y en caliente como un SAE 50. As que, para una mayor proteccin en fro, se deber recurrir a un aceite que tenga el primer nmero lo ms bajo posible y para obtener un mayor grado de proteccin en caliente, se deber incorporar un aceite que posea un elevado nmero para la segunda.

API - CATEGORIA DE SERVICIO Los rangos de servicio API, definen una calidad mnima que debe de tener el aceite. Los rangos que comienzan con la letra C (Compression (compresin) por su sigla en ingles) son para motores tipo DIESEL, mientras que los rangos que comienzan con la letra S (Spark (chispa) - por su sigla en ingles) son para motores tipo GASOLINA. La segunda letra indica la FECHA o poca de los rangos, segn tabla adjunta.

PROPSITOS DEL FLUIDOTransmisin hidrulico ello debe ocurrir la y actuadores, siendo El fluido de potencia: para tiene cuatromenor compresin Lubricacin: los elementos de las bombas, vlvulasfinalidadesen el de lquido. Aunque la necesitan los lquidos son compresibles, les proporcione materiales metlicos, mayora de de una capa protectora que tambin lo son principales: a un grado que es la friccin posible. de mayora que se ejerce en una la mayor resistencia adespreciable; ya que La la presinde los aceites son los tubera que brindan de radio x con una longitud l selladapelcula de aceite hidrulico. esta resistencia por medio de una por completo por las Transmitir potencia paredes de un cilindro de doble accin, se pierde alrededor de 1/1000000 Para ello se han creado aceites con aditivos y caractersticas especiales, (un millonsimo de la presin aplicada). dependiendo de lauso, la mayora la mayora de los aceitestipo suelendeben Lubricar piezas de los aceites de este hidrulicos ser Adems del compresibilidad, sintticos. con facilidad a travs de los componentes y vlvulas. de fluir Sellar las toleranciasaceites de tipo 10W y 20-20W de la La experiencia ha demostrado que los entre componentes SAE del tipo MS que se utiliza en la lubricacin de motores, resultan Enfriar servicio hidrulico cuando excelentes para el o disipar el calor. no se trabaja en presencia de agua o muy poca de ella.

PROPSITOS DEL FLUIDOEnfriamiento: la circulacin del aceite a travs de el fluido es el Sellamiento: en muchos casosla tubera de un circuito hidrulico absorbe el exceso de calor y acta como un agente disipador: nico sello contra la presin en un componente hidrulico.

PROPSITOS DEL FLUIDO

Requisitos de calidad: adems de las funciones primarias, el fluido hidrulico debe cumplir con un gran nmero de requisitos de calidad (segn los estndares de calidad ISO ASTM SAE entre otros), de entre los cuales se encuentran: Evitar la oxidacin Evitar o retardar la formacin de sedimento, barnices etc. Mantener su propia estabilidad Reducir costos en cambios de aceites Mantener un cuerpo relativamente estable en un amplio rango de temperaturas Evitar la corrosin y picaduras en los metales Separar el agua Compatibilidad con sellos y empaques Es de suponer que estos requisitos de calidad estn sujetos a disponibilidad en los aceites hidrulicos, ya que en algunos casos, no se encontrarn en el fluido, debido a diversas razones.

ViscosidadAlgunos de los mtodos para definir la viscosidad, en orden decreciente de exactitud son los siguientes: Viscosidad absoluta (poise) Viscosidad cinemtica (centistokes) Viscosidad relativa (segundos Saybolt Universales(SUS)). Nmeros SAE Por razones de costumbre histrica, en E.U.A., los requisitos de viscosidad del fluido hidrulico se especifican en S.U.S.

ViscosidadOtra forma de calcular la viscosidad de un aceite es por medio de tablas de equivalencia de proporcionan la viscosidad de varios tipos de aceites segn la velocidad, el caudal y otros factores, que se deseen en nuestro circuito:

Ahora biende determinar la viscosidad de de fluido es Otra forma se puede realizar el clculo un la viscosidad cinemtica a partir de los siguientes por medio de la siguiente frmula: clculos:Sabemos que:

Viscosidad

O podemos utilizar la viscosidad cinemtica para calcular el dimetro de la tubera que utilizaremos en el circuito, sabiendo que el nmero de Reynolds debe de ser menor a 2000, ya que de otra forma, la prdida de energa sera considerable

Viscosidad absoluta: la fuerza que se requiere por unidad de rea para mover una superficie paralela a una velocidad de un centmetro por segundo sobre una superficie paralela, separadas por una pelcula de fluido de un centmetro de espesor:

Viscosidad

En el sistema mtrico, la fuerza se expresa en dinas y el rea en centmetros cuadrados. Dicho de otra forma, el poise es la relacin entre el esfuerzo cortante y el porcentaje de corte del fluido.

ViscosidadViscosidad S.U.S. Para la mayor parte de los fluidos bastar con conocer la viscosidad relativa de los fluidos, Esta se determina midiendo el tiempo que tarda en fluir una cantidad especfica del fluido , a travs de un orificio estndar de dimensiones especficas a una temperatura establecida (en otras palabras, en ambiente de laboratorio). El mtodo mas utilizado es el del viscosmetro de Saybolt:

El tiempo que tarda la cantidad metida de lquido en fluir por el orificio, determina la viscosidad en segundos Saybolt universales, tiempo tomado mediante un cronmetro. De lo anterior sabemos que un lquido mas espeso tendr un nmero mayor de S.U.S., mientras que un lquido poco viscoso, tendr un nmero S.U.S. menor.

Puesto que el aceite se espesa a bajas temperaturas y se vuelve mas fluido con el aumento de temperaturas, la viscosidad se debe expresar como determinado nmero de S.U.S. a una temperatura especfica.las pruebas se realizan en general a 100F o a 210F. Para aplicaciones industriales, las viscosidades del aceite hidrulico en general se encuentran alrededor de los 150 [email protected] 100F. como norma general, la viscosidad nunca deber ser inferior a 45 S.U.S., ni mayor a 4000 S.U.S; sin importar cual ser la temperatura; eso nos obliga a calcular la viscosidad de nuestro aceite a rangos de temperatura diferentes. Cuando existan temperaturas extremas, el fluido debe de tener un alto ndice de viscosidad.

Viscosidad

NMEROS S.A.E. Los nmeros SAE han sido establecidos por la Sociedad de Ingenieros Automotrices, a fin de especificar ciertos porcentajes de viscosidades S.U.S. de los aceites a temperaturas de prueba S.A.E. Los nmeros de invierno (Winter) se determinan mediante pruebas a 0F, as se obtienen los aceites 5W, 10W, 20W, etc. Los nmeros de aceites para verano (20W, 30W, 40W, 50W, etc.), designan el porcentaje a 210F, nmeros que han sido mostrados en la tabla anterior.

Viscosidad

ndice de viscosidad

Es una medida arbitraria de la resistencia de un fluido al cambio de la viscosidad con los cambios de temperatura. Se dice que un alto ndice de viscosidad (V.I.), cuando presenta viscosidad relativamente estable a temperaturas extremas. Un fluido que se espesa mucho al enfriarse y se adelgaza, demasiado a altas temperaturas, tiene un bajo V.I.

En esta figura se hace la comparacin entre aceites de 50 y 90 V.I. respectivamente.

ndice de viscosidad

Ntese que el aceite con 90 VI es mas delgado a 0 grados, y mas espeso A 210 grados, an cuando ambos tienen la misma viscosidad a 100 grados. Originalmente la escala V.I. era de 0 a 100 y representaba desde las peores hasta las mejores caractersticas V.I. conocidas. En la actualidad, los aditivos Qumicos y las tcnicas de refinamiento han aumentado el V.I. de algunos aceites de forma significativa. Un alto V.I. resulta conveniente cuando el equipo opera a temperaturas extremas, sin embargo, el V.I. no es crtico en mquinas que funcionan a temperaturas relativamente constantes.

Punto de fluidezEs la temperatura mas baja a la que puede fluir un aceite hidrulico o cualquier lquido. Esta es una especificacin importante en los casos en los que el sistema hidrulico quedar expuesto a temperaturas sumamente bajas. Como regla general, el punto de fluidez debe encontrarse a 20 F menos que la temperatura a la que se desea operar la mquina hidrulica.

Capacidad de lubricacinCuando as ocurre, se dice que existe lubricacin de pelcula completa, en tanto el fluido posea la viscosidad adecuada, las imperfecciones de la superficie de las piezas no entran en contacto. Sin embargo, en cierto equipo de alto rendimiento Con el que se trabaja a mayores velocidades y presiones, aunados a menores Espacios; vuelven a la pelcula de aceite muy delgada, y entonces surge una situacin llamada lubricacin lmite o de frontera, en este caso puede existir Contacto entre las superficies de los metales, lo que amerita requerir aceites hidrulicos con propiedades qumicas de lubricacin

Resulta deseable que las piezas mviles de un sistema hidrulico cuenten con los espacios suficientes como para permitirles desplazarse entre s, con una buena pelcula de aceite de por medio.

Resistencia a la oxidacinLa oxidacin o unin qumica con el oxgeno, reduce gravemente la duracin en servicio de un fluido, as como de los componentes metlicos. Los aceites derivados del petrleo son particularmente susceptibles a la oxidacin, ya que el oxgeno se combina fcilmente con el carbono y el hidrgeno, que son los elementos de los que se constituye el aceite. La mayor parte de los productos de la oxidacin son solubles en aceite, ocurriendo nuevas reacciones en estos productos, que provocan la formacin de sedimentos, gomosidades y barnices perjudiciales para el sistema hidrulico.

Bibliografa: Manual de hidrulica industrial 935100-A, VYCMEX http://sitioniche.nichese.com/hidraulica.html

http://www.solomantenimiento.com/m-aceitelubricante.htm