Presentacion Puerto Bolivar

CURSO BÁSICO DE TRIBOLOGÍA Y LUBRICACIÓN

TutorING. MISAEL MAESTRE A

Tribología, Definiciones

TRIBOLOGÍA

TRIBOS Fricción

LOGOS Tratado

Se considera una ciencia interdisciplinaria que conjuga elementos importantes de diseño, fabricación y operación de las máquinas como la fricción, naturaleza de los materiales, rugosidad, desgaste, lubricación, consumo de energía y medio ambiente.

Es el estudio de los problemas relacionados con el transporte de carga a través de dos superficies en movimiento relativo.

FUNDAMENTOS DE LA TRIBOLOGIA

La tribología se centra en el estudio de TRES fenómenos:

La Fricción entre dos cuerpos en movimiento.

El Desgaste como efecto natural del fenómeno de fricción

La Lubricación como un medio para disminuir la fricción y evitar el desgate

Fricción y Tipos de Fricción, Leyes

Qué es la Fricción?

Es la pérdida de energía mecánica durante el INICIO, DESARROLLO y FINAL del movimiento entre dos zonas materiales en contacto.

Fuerza que se opone al movimiento.


Fricción Externa:

Ocurre entre cuerpos diferentes.

Fricción Interna:

Ocurre entre partículas de un mismo cuerpo.


Fuerza de fricción

Siempre que un cuerpo se deslice o ruede sobre la superficie de otro, existe una fuerza que se opone al movimiento, llamada Fuerza de fricción o rozamiento. Es paralela y opuesta al movimiento.


Fuerza de fricción Estática (Fe)

Fuerza negativa mayor que la fuerza aplicada la cual no es suficiente para iniciar el movimiento de un cuerpo estacionario.

Fuerza necesaria para iniciar el movimiento.Fuerza de fricción Cinética o Dinámica (FC)

Fuerza negativa que se presenta cuando un cuerpo se mueve con respecto al otro, se opone al movimiento y es de magnitud constante. Fuerza necesaria para mantener el movimiento

Factores que condicionan la Fricción

•Carga:

Es un factor que no se puede controlar porque hace parte de todo mecanismo. Está constituida por su propio peso y por la fuerza que éste imparte o transmite.

•Naturaleza de los materiales:

Dependiendo de la estructura molecular, dos cuerpos presentan mayor o menor fricción.

•Acabado superficial:

Entre más ásperas sean las superficies, mayor es la fricción.


•Geometría de los cuerpos:

Un cuerpo esférico o cilíndrico se desplaza más fácilmente que una superficie plana al moverse sobre otra.

•Tolerancia entre las piezas:

Una tolerancia inadecuada (mayor o menor que la indicada) incrementa la fricción.

•Temperatura de funcionamiento:

Dilata las superficies, aumentando considerablemente la fricción.

•Adhesión:

La presión y la temperatura soportadas por dos superficies hacen que éstas se suelden en los puntos más sobresalientes de las asperezas.


•Cizallamiento:

Ocurre cuando las asperezas de la superficie son tales que una gran parte de éstas chocan entre sí, causando su rotura.

•Arado:

Se presenta cuando una de las superficies en movimiento relativo presenta una o varias salientes, las cuales producen una acanaladura en el elemento opuesto con desprendimiento de material.

Cualquier película lubricante apropiada interpuesta entre dos superficies disminuye la fricción.

•Lubricación:

Formas de reducir la Fricción

•Pulir las superficies.

•Cambiar el deslizamiento por rodamiento.

•Interponer un lubricante.


Primera Ley de la Fricción

Establece que la fricción entre dos sólidos es independiente del área de contacto


Segunda Ley de la Fricción

La fricción es proporcional a la carga ejercida por una carga sobre la otra.

Desgaste y Tipos de Desgaste, causas y soluciones


El desgaste:

El desgaste es el deterioro en las piezas que se encuentran en contacto bajo la acción de un movimiento relativo; dicho deterioro es causado por la interacción de sus rugosidades superficiales.

El desgaste es el daño de la superficie por remoción de material de una o ambas superficies sólidas en movimiento relativo.


No disminuir el desgaste puede causar:

•Mayor consumo de repuestos por aumento en las reparaciones.

•Reducción en la producción por paradas de maquinaria.

•Disminución en la vida útil de la maquinaria.

•Pérdida de potencia y mayor consumo de combustible en los motores de combustión interna.

•Posibilidad de accidentes por rotura de piezas.

Fallas por Desgaste

Es el deterioro que sufren las superficies y por el cual se remueven capas de metal de manera más o menos uniforme, causando reducciones en las dimensiones y modificaciones en el perfil.

Causas más comunes Contacto metal – metal por falla de la película

lubricante.

Presencia de partículas abrasivas en el aceite

Desplazamiento de la película de lubricante en el área de contacto

Desgaste de origen químico.

Tipos de Desgaste

Pulimentado

Es el desgaste natural que sufren mecanismos en movimiento relativo durante el periodo de asentamiento.

No se puede evitar, pero se puede controlar con cambios de aceite en periodos adecuados y condiciones de funcionamiento adecuadas.

Tipos de Desgaste

Adhesivo

También llamado desgaste por fricción ó deslizante, es una forma de deterioro que se presenta entre dos superficies en contacto deslizante. Ocurre cuando dos superficies sólidas se deslizan una sobre la otra bajo presión. El aspecto de la superficie desgastada será de rayas irregulares y superficiales.

Adhesivo

Tipos de Desgaste

Adhesivo

Tipos de Desgaste

Contacto metal-metal. Se presenta en mecanismos no lubricados o en mecanismos lubricados cuando la película lubricante no es suficiente. El aspecto de la superficie desgastada será de ralladuras irregulares y superficiales.

Tipos de Desgaste

Adhesivo

Causas:

•Elevada temperatura de operación que hace disminuir la viscosidad del lubricante.

•Presencia de sobrecargas superiores a las cargas de diseño de los elementos.

•Bajas velocidades que no permiten la formación de la película lubricante.

•Altas velocidades de deslizamiento, que conduce a elevaciones de temperatura.

•Deficiente acabado superficial de los elementos.

•Contaminación del lubricante que hace variar la viscosidad.

Tipos de Desgaste

Adhesivo

•Baja viscosidad del lubricante por mala selección o por deficiente aplicación

•Excesiva viscosidad que aumenta la fricción fluida y la temperatura de operación.

•Arrancadas y paradas frecuentes. Se utilizan aditivos antidesgaste que forman una película que se que se adhiere a las superficies y evita el contacto metálico.

Causas:

Tipos de Desgaste

Erosivo

Pérdida de material como resultado de impactos repetitivos a velocidad significativa de pequeñas partículas sólidas, gases o medios líquidos contra un sólido.

Tipos de Desgaste

Erosivo

Factores que influyen en un desgaste erosivo

•Forma de la partícula.

•Tamaño de la partícula

•Dureza de la partícula•Velocidad de la partícula.•Temperatura

a) Erosión a altas velocidades b) Conducción de rocas en tuberías

c) Impacto de líquidos

Tipos de Desgaste

Erosivo

Soluciones:

•Usar aceites con la viscosidad adecuada.

•Instalar un sistema de filtración de partículas.

•Control de la presión del sistema de lubricación.

Tipos de Desgaste

Corrosivo

Es un daño a la superficie, como resultado de su exposición a ambientes reactivos (Ej.: atmósfera, acumulación de humedad, bacterias, ácidos.También se conoce como herrumbre en los materiales ferrosos y corrosión ácida en materiales blandos como el babbit.

La presencia de ácidos en el aceite causa desprendimiento de partículas que originan pequeños cráteres, que al unirse forman grietas que producen el rompimiento de la pieza.

Tipos de Desgaste

Corrosivo

Causas:

Es consecuencia de un aceite oxidado o la contaminación de éste con agua o ácidos del proceso o del medio ambiente.

En los aceites para motores de combustión interna se presenta al acabarse la reserva alcalina del aceite por uso por más tiempo del recomendado.

También se presenta por la presencia de agua y ácidos provenientes de los procesos de combustión que da lugar a la formación de lodos y gomas, por dilución del aceite con el combustible durante el funcionamiento a bajas temperaturas.

Tipos de Desgaste

Corrosivo

Soluciones:

En los equipos industriales se debe controlar la temperatura de operación, ya que a altas temperaturas los aceites se degradan.

Tipos de Desgaste

Abrasivo

Es el resultado de la presencia entre las superficies en movimiento relativo de partículas extrañas de igual o mayor dureza a la de los materiales que los conforman, se incrustan en una de las superficies y actúan como herramienta de corte, removiendo material de la otra superficie. El desgaste es usualmente mayor en la superficie más blanda.

AbrasivoCausas:

Presencia de partículas abrasivas, que provienen del medio ambiente donde funciona el mecanismo o del medio ambiente interior, producto de otro tipo de desgaste como el adhesivo o corrosivo, dichas partículas remueven material de otra superficie.

Tipos de Desgaste

a) Abrasión de dos cuerpos y b) Abrasión de tres cuerpos

Tipos de Desgaste

Abrasivo

Soluciones

Periodos de cambios de aceite menores si se utilizan sistemas de salpique o implementando sistemas de lubricación cuando la lubricación es por circulación.

Controlando las cargas del sistema y la viscosidad del aceite.

Tipos de Desgaste

Por cavitación:

Se presenta cuando el aceite fluye a través de una región donde la presión es menor que la presión de vapor del aceite, hirviendo y formando burbujas de vapor , que son transportadas hasta una zona de mayor presión donde el vapor vuelve a su forma líquida súbitamente, dando origen a presiones localizadas muy altas con lo que aparecen picaduras en las superficies.

Tipos de Desgaste

Por cavitación:

Cuando la presión absoluta en una región del sistema es igual o inferior a la presión de vapor del fluido a la temperatura de trabajo, parte de éste se evapora, formando burbujas que implotarán súbitamente en otra región del sistema donde la presión sea superior, este fenómeno somete a la superficie a ciclos de esfuerzos superficiales puntuales muy altos.

Causas:

Temperatura de funcionamiento excesivamente elevadas disminuyen la presión de vapor del fluido.

Tipos de Desgaste

Por cavitación:

Soluciones:

Incrementar la presión absoluta en el sistema, disminuir o evitar los cambios abruptos de sección en el sistema y utilizar aceites con presiones de vapor bajas a altas temperaturas.

Tipos de Desgaste

Por corrientes eléctricas:

Se produce cuando fluye corriente entre piezas metálicas, muy posiblemente por acción de cargas estáticas generadas a partir del mismo movimiento.

Causas:

Tipos de Desgaste

El paso de corriente eléctrica a través de los elementos de una máquina puede producir uniones puntuales entre éstos y su posterior desprendimiento con el movimiento normal de la máquina, dichas corrientes pueden ser a causa de conexiones defectuosas a tierra o cuando hay corrientes parásitas.


Soluciones:

Tipos de Desgaste

Cerciorarse que la máquina tenga una adecuada conexión a tierra.


Tipos de Desgaste

Por Fatiga Superficial

Se presenta como consecuencia de los esfuerzos cíclicos de tensión, compresión y esfuerzo cortante sobre una superficie, los cuales dan como resultado grietas profundas de fatiga que causan finalmente la aparición de picaduras y de escamas.

Causas:

Tipos de Desgaste

Por Fatiga Superficial

Soluciones:

A menos que la pareja de engranajes muestre señales claras de falta de alineación, que puedan ser corregidas de forma sencilla, es necesario efectuar un rediseño de los engranajes en función de las cargas a soportar.

Tipos de Desgaste

Soluciones Generales

En general, para cualquier tipo de desgaste, las formas para reducir esta condición son:

•Utilizar el lubricante apropiado para las condiciones de operación.

•Frecuencia de lubricación adecuada, con el fin de determinar los cambios de aceite y reengrase correctos.

•Buenos programas de mantenimiento preventivo, incluyendo la limpieza y/ò cambios de filtros de aire y aceite.

•Operar los equipos bajo las condiciones de diseño.

Lubricación, Definición y temas generales

De acuerdo con las condiciones de operación, cada máquina requiere una lubricación en particular.

En una máquina pueden existir elementos iguales, pero pueden estar sometidos a condiciones de operación diferentes, requiriéndose, por lo tanto, de lubricantes que cumplan cada caso específico.

Los lubricantes seleccionados deberán cumplir con todas las características físico-químicas necesarias para su correcto funcionamiento.

Principios Básicos de Lubricación

Viscosidad

Viscosidad dinámica o absoluta.

La viscosidad se puede determinar midiendo la fuerza necesaria para vencer la resistencia a la fricción del fluido en una capa de dimensiones conocidas. La viscosidad determinada de esta manera se llama dinámica o absoluta. Unidad Poise (P) o el Centipoise (cP).

La viscosidad mide la resistencia a fluir de un líquido. El lubricante es más fluido en caliente y más viscoso en frío.

La unidad es el stoque (St), aunque prácticamente se emplea el centistoke, que equivale a la centésima parte de aquel y es aproximadamente la viscosidad cinemática del agua a 20 °C.

Viscosidad cinemática.

Viscosidad

Viscosidad relativa. En la práctica, la medición de la viscosidad se hace en aparatos denominados viscosímetros, en los cuales se determina el tiempo que tarda en vaciarse un volumen fijo de aceite a determinada temperatura y por un tubo de diámetro conocido. Los mas empleados son los Engler, Redwood y Saybolt. Los grados de viscosidad así determinados deben acompañarse siempre de la inicial del viscosímetro y de la temperatura de ensayo; por ejemplo: 5 °E a 50 °C, 25 S.S.U. a 210 °F, etc.

Viscosímetro Saybolt Universal y Furol

El viscosímetro Saybolt, es uno de los aparatos más utilizados, para obtener la viscosidad de un líquido, la cual se obtiene midiendo el tiempo en segundos que tarda en escurrir, a través de un orificio calibrado, 60 cm3 del mismo, a una temperatura determinada, que por lo general está entre 100 ºF (37,8ºC) y 210ºF (98,9 ºC). El equipo se completa con la resistencia de calentamiento, los termómetros y el agitador.

En Inglaterra se utiliza la viscosidad Redwood, que se obtiene de la misma manera que la Saybolt, difiriendo en el volumen que escurre, el cual es de 50 cm3, diferenciándose también dos tipos, según el diámetro del orificio de escurrimiento, el Redwood Nº 1, con orificio de salida de 1,62 mm y Redwood Nº 2, con orificio de salida de 3,80 mm, obteniéndose la viscosidad en segundos Redwood.

Viscosímetro Redwood

Viscosímetro RedwoodViscosidad Redwood

Viscosidad Engler

Utilizada en Europa, y consiste en el cociente entre el tiempo en segundos que tarda en derramarse 200 cm3 del líquido cuya viscosidad se desea conocer, por el tiempo de caída de 200 cm3 de agua (constante del aparato 51-52 segundos a 20 ºC de temperatura), pudiendo en los caso de líquidos muy viscosos utilizar temperaturas de 50 ºC y hasta 100 ºC, obteniéndose un número que da la viscosidad en grados Engler (ºE).

Viscosidad Cinemática

Viscosidad

Índice de Viscosidad

Para hallar el índice de viscosidad se compara la variación de viscosidad que ha sufrido un aceite a dos temperaturas distintas y fijas, casi siempre 100 ºF (38 ºC) y 210 ºF (99 ºC). Se ha establecido una escala convencional que va de 0 a 100, donde los aceites que tiendan a 0 representan los de mayor variación y son poco estables y los cercanos a 100 son los más estables. Se han logrado por medio de aditivos, índices de viscosidad superiores a 100 y se consideran estos aceites como inafectables por la temperatura. Para uso automotriz se deben utilizar I.V. superiores a 85.

Viscosidad

Entre los factores de diseño se pueden considerar entre otros: a. Materiales empleados en los elementos. b. Textura y acabado de las superficies. c. Construcción de la máquina. d. Métodos de aplicación del lubricante.

Factores que afectan la Lubricación

El desempeño de un lubricante se ve afectado por varios factores. Los principales en términos generales son:

1. Factores de operación:

Entre los factores de operación principales que afectan la lubricación tenemos:

a. La carga. b. La temperatura. c. La velocidad. d. Posibles contaminantes.

2. Factores de diseño:

Retardo en el proceso de envejecimiento de los equipos.

Aumento del periodo de vida útil.

Disminución del tiempo improductivo

Bajos costos de mantenimiento. Bajos costos de mano de obra.

Protección del medio ambiente.

Aumento del número de unidades producidas en el periodo de vida útil.

Aumento de la productividad de los equipos y la mano de obra. Aumento de la confiabilidad de los equipos.

Valor agregado de la Lubricación

PRIMARIAS

CONTROL DE LA FRICCIÓN

CONTROL DEL DESGASTE

PREVENCIÓN DE DAÑOS SUPERFICIALES

SECUNDARIAS

EXTRACCIÓN DE CALOR

LIMPIEZA Y REMOCIÓN DE RESIDUOS.

PREVENCIÓN DE CORROSIÓN

TRANSMISIÓN DE POTENCIA

SERVIR DE SELLO LUBRICANTE

Funciones de los Lubricantes

Qué es un Lubricante?

Sustancia capaz de reducir la fricción y el desgaste entre dos superficies en movimiento.

Una de las superficies o las dos se encuentran en movimiento

Qué es Lubricar?

Cualquier procedimiento a través del cual se reduzca la fricción entre dos superficies móviles. Cualquier material utilizado para este propósito es conocido como lubricante.

Por qué es importante la Lubricación?

PESO DE 1000 Kg.

Perfil de la Superficie Metálica Típica

Superficie torneada fina

Superficie torneada burda

Superficie aparente

Espesor de la Película de aceite según la Rugosidad Superficial

En superficies con buen acabado una película fina es suficiente

En superficies mal acabadas se necesita una película gruesa

Factores que afectan la Vida del Lubricante

El Agua.

Las Altas Temperaturas

Materiales Sólidos

Materiales como el Cobre

Regímenes de Lubricación

Lubricación Hidrodinámica:

Ocurre cuando las superficies móviles están separadas por una película de aceite lubricante. Llamada también lubricación de película gruesa.


Lubricación Mixta:

Ocurre cuando las superficies móviles están separadas por una película de aceite lubricante continua con espesor comparable a las rugosidades de las superficies. Llamada también lubricación de película delgada.


Lubricación límite:

Ocurre cuando la película de aceite lubricante es tan delgada que el contacto entre superficies tiene lugar sobre un área similar a cuando no hay lubricante.


Lubricación Elastohidrodinámica EHL:

La lubricación Elastohidrodinámica se genera en los contactos altamente cargados que pueden ser:

Lineales (Engranajes).Puntuales (Rodamiento de bolas).

Como consecuencia de las cargas elevadas en los contactos se tienen:

Aumento de viscosidad en el aceite.Deformaciones elásticas en los cuerpos.

Tipos de lubricantes

Líquidos

Existen básicamente cuatro tipos de materiales disponibles para llevar a cabo, en mayor o menor grado las funciones de un Lubricante:

Grasas

Sólidos

Gases

Algunas características de los tipos básicos de lubricantes son comparadas en la siguiente tabla:

Tipos de lubricantes

Los lubricantes minerales por sus características son los más utilizados en la industria. Se pueden clasificar así: a. Los derivados de los hidrocarburos, del petróleo, del carbón de piedra. b. Los lubricantes sólidos como; el bisulfuro de molibdeno, el grafito, el tungsteno, el talco y otros

Clasificación de los lubricantes

Según su naturaleza los lubricantes se clasifican:

1. VEGETALES:

Extraídos de las plantas y frutos, poco usados en la lubricación industrial pues comparados con los lubricantes minerales quedan en gran desventaja en lo que respecta al poder lubricante. Se les da mayor utilización en los alimentos. Podemos citar entre otros: Los aceites de oliva, soya, maíz, coco, algodón, higuerilla, etc.

2. ANIMALES:

Son extraídos de la lana, de los huesos y tejidos adíposo de los animales terrestres y marinos. También son poco usados en la lubricación industrial, se les utiliza en procesos industriales. Por ejemplo, en la fabricación de jabones. Entre los más conocidos citaremos: La lanolina, la manteca de cerdo, el aceite de ballena, etc.

3.MINERALES:

Obtención de los lubricantes

Formulación de un Aceite Lubricante

Bases Lubricantes

Son las que determinan la mayor parte de las características del aceite tales como:

•Viscosidad

•Índice de Viscosidad

•Resistencia a la oxidación

•Punto de inflamación

•Punto de fluidez

Aditivos

Son sustancias que se adicionan al aceite para mantener sus propiedades bajo cualquier situación.

La calidad de un Lubricante depende no sólo del tipo de bases lubricantes que se empleen, también de la calidad y el tipo de aditivos que se le adicionen. Es por esto que si los aditivos no tuene la formulación correcta, pueden producir efectos perjudiciales al reaccionar entre sí.

Aditivos

Mejoradores del Índice de Viscosidad:

La calidad de un Lubricante depende no sólo del tipo de bases lubricantes que se empleen, también de la calidad y el tipo de aditivos que se le adicionen. Es por esto que si los aditivos no tuene la formulación correcta, pueden producir efectos perjudiciales al reaccionar entre sí.

Aditivos

Depresores del punto de Fluidez:

Se utilizan principalmente en los aceites con bases parafínicas para reducir la formación de cristales de parafina a bajas temperaturas, los cuales restringen el flujo del lubricante.

Aditivos

Inhibidores de la Oxidación:

La oxidación en los aceites es producto de la combinación de factores como la temperatura de operación, el oxígeno presente en el aire, la humedad y los catalizadores como el cobre. Si no se controla, el aceite se enturbia, aumenta así la viscosidad y forma gomas y lodos que obstruyen los conductos de lubricación dando lugar a fallas y reparaciones costosas.

Aditivos

Antiemulsionantes:

Separan el agua presente en el aceite, normalmente por condensación de la humedad del sistema provocada por cambios de temperatura (entre el día y la noche) o por paradas y arrancadas frecuentes del equipo.

Aditivos

Detergente - dispersante:

En los motores Diesel y a gasolina, comúnmente, se presenta acumulación de lodos y barnices debido a las condiciones de trabajo, la relación de aire – combustible, las temperaturas de operación, la composición del combustible, y hasta por el mismo diseño del motor. Estos residuos se dan por reacciones químicas del combustible con otras sustancias como hollín.

Mientras que los aditivos detergentes actúan cuando el aceite está en las temperaturas de operación, los aditivos dispersantes se emplean a temperaturas bajas.

Aditivos

Antiespumantes:

Estos aditivos unen las burbujas de aire que se generan cuando un aceite es agitado, produciendo puntos débiles en ellas, reventándose y formando burbujas más grandes que suben a la superficie rápidamente liberando aire.

Aditivos

Extrema Presión EP:

Reducen la fricción a través de absorción química o física sobre la superficie y por reacción química sobre la superficie.

Los lubricantes que contienen aditivos de extrema presión se han clasificado en tres grupos: Lubricantes EP de 1ª generación, Lubricantes EP de 2ª generación y Lubricantes EP de 3ª generación.

Aditivos

De untuosidad:

Son de origen animal y vegetal, solubles con el aceite y con facilidad de adherirse a las superficies metálicas. Solo funcionan por debajo de los 50 oC, ya que por encima, la película untuosa se deshace y aumenta la fricción

Clasificación de los Lubricantes

Lubricantes Industriales

Lubricantes Automotrices

Sistema ISO (Normas Internacionalespara la Estandarización)

Sistema AGMA(Asociación Americana de fabricantes de Engranajes)

Sistema ASTM(Asociación Americana para Pruebas de Materiales)

Sistema SAE(Asociación Americana de Ingenieros Automotrices)

Sistema API(Instituto Americano del Petróleo)



Son aceites formulados para trabajar en plantas industriales, lubricando equipos como reductores, compresores, bombas, rodamientos, sistemas hidráulicos entre otros.

Sistema ISO (Normas Internacionales para la Estandarización)

Las características del sistema ISO son:•Únicamente clasifica los aceites industriales.•Clasifica los aceites en cSt a 40 oC.•Únicamente se relaciona con la viscosidad del aceite y no tiene que ver nada con la calidad.•El grado ISO aparece al final del nombre cualquiera que sea su marca. (excepto móbil).


Clasificación de la Viscosidad en el Sistema ISO


Sistema AGMA(Asociación Americana de fabricantes de Engranajes)

Clasifica los lubricantes para engranajes industriales, de acuerdo con una codificación del 1 al 8 y a la cual corresponde a un rango de viscosidades en SSU a 100 oF, o en CSt a 37,8 oC. Aceites compound compuestos) y otros, con aditivos de extrema presión se encuentran en esta clasificación para condiciones de cargas deslizantes o de impacto, como es el caso de los reductores con engranajes de tornillo sin fin, cónicos, helicoidales, etc.


Clasificación de la Viscosidad en el Sistema AGMA


Sistema ASTM(Asociación Americana para Pruebas de Materiales)

Estandariza en un solo valor la viscosidad de los aceites industriales, medida en SSU a 100 OF, teniendo en cuenta un valor mínimo y otro máximo


Sistema SAE(Asociación Americana de Ingenieros Automotrices)

A diferencia del sistema ISO, el número que aparece al final del nombre del aceite no indica su viscosidad en algún sistema de unidades sino lo viscoso o delgado que puede ser.

Clasifica los aceites para motores, caja y diferencial.

Unígrados:

Multigrados:


Aceites de Carter Clasificación SAE J 300 E

Temperaturas mínimas de puesta en marcha según tipo SAE de aceite utilizado en motor


Viscosidad de Aceites multigrados


Ventajas de los aceites multigrados


Sistema API(Instituto Americano del Petróleo)

Los rangos de servicio API definen la calidad mínima que debe de tener el aceite. Los rangos que comienzan con la letra C (Compression (compresión)– por su sigla en ingles) son para motores que trabajan con diesel mientras que los rangos que comienzan con la letra S (Spark (chispa) - por su sigla en ingles) son para motores que trabajan con gasolina. La segunda letra indica la actualización de los rangos, el rango “CH” es más actualizado que el “CG”, el rango “SJ” es más actualizado que el “SH”, etc.


Clasificación de la Viscosidad en el Sistema API

Parte Superior: CG-4C = Para Motores DieselG = Letra de orden alfabético según el desarrollo4 = Motor de cuatro tiempos Parte Superior: CF-4 C = Para Motores DieselF = Letra de orden alfabético según el desarrollo4 = Motor de cuatro tiempos Parte Superior: SHS = Para Motores de GasolinaH = Letra de orden alfabético según el desarrollo Parte Central: 15W-40Grado SAE de Viscosidad ¿Que es la Viscosidad?R= La viscosidad es una medida de la resistencia a fluir del flujo del aceite, debida al espesor del aceite a ciertas temperaturas.15 = Entre más bajo sea este número indica que el Motor arrancará más rápido en invierno y que el aceite fluirá en forma satisfactoria a las partes críticas del Motor a bajas temperaturas.40 = La temperatura alta de viscosidad (segundo número) provee espesor y cuerpo en el aceite para tener una buena lubricación en la temperatura de operación.


Interpretación del Símbolo API


Equivalencias entre los diferentes sistemas de clasificación de la viscosidad

Viscosidad:

Es la resistencia que un fluido opone a cualquier movimiento interno de sus moléculas, dependiendo por tanto, del mayor o menor grado de cohesión existente entre ellas.

Propiedades Principales de los Lubricantes

Propiedades de los aceites lubricantes

Densidad:

La densidad de un aceite se mide por comparación entre los pesos de ese aceite y el peso de igual volumen de agua destilada, cuya densidad se acordó que sería igual a 1 a igual temperatura.

Para los aceites lubricantes normalmente se indica la densidad a 15 oC.


Untuosidad:

La untuosidad es la propiedad que representa mayor o menor adherencia de los aceites a las superficies metálicas a lubricar y se manifiesta cuando el espesor de la película de aceite se reduce al mínimo, sin llegar a la lubricación límite.


Punto de Inflamación:

El punto de Inflamación de un aceite lo determina la temperatura mínima a la cual los vapores desprendidos se inflaman en presencia de una llama.


Punto de Combustión:

Si prolongamos el ensayo de calentamiento del punto de inflamación, notaremos que el aceite se incendia de un modo más o menos permanente, ardiendo durante unos segundos, entonces es cuando se ha conseguido el punto de inflamación.


Punto de Congelación:

Es la temperatura a partir de la cual el aceite pierde sus características de fluido para comportarse como una sustancia sólida.


Índice de Basicidad T.B.N:

Es la propiedad que tiene el aceite de neutralizar los ácidos formados por la combustión en los motores.

El T.B.N (Total base number) indica la capacidad básica que tiene el aceite. Si analizamos un aceite usado el T.B.N residual nos puede indicar el tiempo (en horas) que podemos prolongar los cambios de aceite en ese motor.


Demulsibilidad:

Es la mayor o menor facilidad con que el aceite se separa del agua, esto es, lo contrario de emulsibilidad.

Lubricantes semisólidos (Grasas)

Composición de una Grasa

Lubricantes semisólidos (Grasas)

Selección de las Grasas

Para determinar si las grasas son una opción para la lubricación de un equipo es conveniente evaluar sus ventajas y desventajas con respecto a los aceites lubricantes-

Ventajas de las grasas

Las grasas son benéficas en situaciones donde se desea tener una resistencia alta a la deformación o al flujo.

Cuando un sistema lubricado con aceite se apaga, el aceite inmediatamente se escurre de muchas de las superficies de los rodamientos, debido a que antes de apagarse el equipo, el aceite esta caliente por lo que su viscosidad es menor y se escurre con mayor facilidad. De esta forma cuando el sistema se vuelva a iniciar, los rodamientos estarán sin lubricante hasta que el suministro de aceite llegue nuevamente hasta ellos. Las grasas no tienen ese problema, ya que por su consistencia casi sólida no se escurre, por lo que siempre estará presente una película lubricante mientras se apaga el mecanismo.


•En los rodamientos se emplean sellos para evitar que el aceite salga y que contaminantes entren. Sin embargo el aceite siempre tratará de fluir esté no presente un sello. Con las grasas esto no sucede, ya que por sus pobres propiedades para fluir, se quedan en el alojamiento del rodamiento, haciendo que no sea necesario el uso de sellos.

•Para reponer el aceite perdido, se deben utilizar sistema complejos para alimentar al faltante al rodamiento. Con la grasa no se requieren instrumentos especiales para aplicarla en las superficies de trabajo.


•En industrias con manufacturas limpias como la farmacéutica, los textiles o la comida, es indispensable evitar goteo o derramamiento del lubricante, las grasas permiten controlar este problema fácilmente a diferencia de los aceites.

•Aditivos (grafito) permanecen en suspensión en las grasas mientras que en los aceites se depositan con el tiempo.

•Desventaja de las grasas

•Aunque para algunas aplicaciones la resistencia a fluir hace de las grasas una opción atractiva, esta misma esta propiedad las pone en desventaja en otras.


El aceite puede transferir el calor por convección, por lo que es efectivo para enfriar engranajes o rodamientos, removiendo el calor del ambiente. Las grasas son inefectivas para la transferencia del calor.

Por su alta viscosidad, las velocidades de los elementos lubricados con grasa son inferiores a las de los elementos lubricados con aceite. A medida que aumenta la velocidad de un rodamiento lubricado con grasa, el consumo de potencia aumenta como consecuencia de la mayor fricción liquida que se presenta.

•La estabilidad para almacenar de las grasas es baja, y después de un periodo largo de almacenamiento se separan, suavizan, se oscurecen, echándose a perder.


•La compatibilidad entre grasas es pocas, aún si utilizan la misma base y espesantes, mientras que los aceites del mismo tipo rara vez presentan problemas de compatibilidad entre ellos.

•Las grasas son más susceptibles a la oxidación que los aceites.

Clasificación de los Lubricantes semisólidos (Grasas)

La entidad encargada de clasificar los lubricantes semisólidos es la National Lubricanting Grease Institute (NLGI), ésta clasifica las grasas según su densidad, este tipo de lubricantes varían su consistencia desde las semifluidas (NLGI No. 000), apenas más consistentes que un aceite viscoso, hasta los grados sólidos , casi tan duros como una madera blanda (NLGI No. 6). El contenido de jabón de una grasa se incrementa en 2 a 3% con cada aumento de grado.

Prueba de Penetración

Definición: Es la dureza de una grasa, medida por la altura de penetración del cono, en décimas de milímetro bajo condiciones prescritas.

Método:Se llena el contenedor de grasa a 25 oC perfectamente alisada.Se enrasa la punta del cono a la superficie de la grasa.Se dispara el cono.Se lee la penetración a los 5 segundos.

Prueba de Penetración

Clasificación NLGI para brasas lubricantes

Clasificación de los Lubricantes semisólidos (Grasas)

Propiedades de las Grasas

El trabajo mecánico puede descomponer la estructura de la grasa y cambiar su consistencia.

Estabilidad Mecánica

La mayoría de las grasas:Se ablandan ligeramente cuando se trabajan, aunque algunas más que otras

La capacidad de una Grasa para resistir cambios de consistencia durante el trabajo se conoce con el nombre de estabilidad mecánica.

Para mantener una lubricación eficiente una grasa tiene que tener una estabilidad mecánica adecuada.

El calentamiento de una grasa provoca su ablandamiento.

A una temperatura crítica, su estructura se descompone y la grasa se convierte en líquido.

Al enfriarse, la grasa no recuperará su consistencia original

Punto de goteo


Igual que los lubricantes, se espera que las grasas proporcionen protección contra la corrosión además de lubricar

Protección contra la corrosión


Algunas grasas tiene propiedades protectoras intrínsecas, mientras que otras pueden necesitar la incorporación de aditivos inhibidores de la corrosión

Gracias

Presentacion Puerto Bolivar

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