PRINCIPIOS BASICOS MMC

8/6/2019 PRINCIPIOS BASICOS MMC

http://slidepdf.com/reader/full/principios-basicos-mmc 1/66

PRINCIPIOS BASICOS DE

LUBRICACION



TEMA 1. INTRODUCCION

§ La palabra Tribología se deriva del término griego “tribos”, el cual puedeentenderse como "frotamiento o rozamiento", así que la traducción

literal de la palabra podría ser, "la ciencia del frotamiento".

§ Los diccionarios definen a la Tribología como la ciencia y tecnologíaque estudia la interacción de las superficies en movimiento relativo,así como los temas y prácticas relacionadas.

DEFINICION DE TRIBOLOGIA



LA TRIBOLOGIA COMO CIENCIA:



06/28/11 | Proprietary4

QUE ES UN LUBRICANTE?

§Toda Materia que introducida entre dossuperficies en movimiento, tiende asepararlas reduciendo su fricción y sudesgaste, además de protegerlas contra laherrumbre y la Corrosión



LUBRICANTES:



Lubricantes Industriales ABAMEX6

Fluidos Sintéticos y Aceites Minerales

Los fluidos sintéticos son líquidosque se producen por medio de

reacciónes químicas .§

Los aceites minerales seencuentran en la naturaleza en el

petróleo



LUBRICANTES:

–

Rugosidad de las superficies

Movimient

o



LUBRICANTES:



FRICCIÓN:

§

Resistencia al Movimiento de un cuerpo que se desliza sobre de otro.§

q

qEsta Fricción, genera: Calor y Desgaste

consume Energía

Fuerza

Fricción



FRICCIÓN:

–

–



q

Las Superficies de dos elementos en

,movimiento a la vista aparecen, ....lisas pero

Si las Vemos al Microscopio:

aturaleza de las Superficies

PiezaEstática

Pieza en Movimiento Pieza enMovimiento



aturaleza de lasSuperficies

Podremos observar que las herramientas con las,que se maquinaron dejaron grandes Valles y

...Crestas

Que en su deslizamiento da origen a la Fricción

dando como resultado Calor y Desgaste

Pieza en Movimiento Pieza enMovimiento

PiezaEstática



Observamos cómo el aceite tiende a separar las, .superficies evitando que estas estén en contacto

aturaleza de la Superficie

Espesor



TIPOS DE DESGASTE MECANICO:

– Desgaste abrasivo.

– Desgaste adhesivo. – Desgaste corrosivo.

– Desgaste Fatiga.

–



DESGASTE ABRASIVO:



DESGASTE ADHESIVO:



DESGASTE POR CORROSIÓN:



DESGASTE POR FATIGA:

Surge por concentración de tensiones mayores a las que puedesoportar el material, incluye las dislocaciones, formación de

cavidades y grietas.



RESUMEN DEL TEMA 1§La tribología es la ciencia que estudia la interacción de las superficies en

movimiento, la fricción y el desgaste de estos mismos.

§Lubricante: es todo aquel material que se introduce entre dos superficies, dandocomo resultado que estas se separen, esto ocasionara que se reduzca la fricción ydesgaste.

§Los tipos de lubricantes que existen en la naturaleza son: Líquidos, Sólidos ygrasas.

§La fricción genera calor y desgaste, la mejor forma de reducirla es por medio delubricante.

§No existen superficies completamente lisas§Los orígenes del desgaste mecánico y sus tipos son las siguientes:

Abrasivo: Contaminación por polvo u otros elementos en el sistemaAdhesivo: Falta de lubricación en las superficies mecánicasCorrosivo: Contaminación por agua en el sistema o falta de lubricación

Fatiga: Es un desgaste por concentración de tensiones, se considera un desgastenatural

§



¿PREGUNTAS DEL TEMA 1?

§




¿ Que es la Viscosidad ?

TEMA 2.- Caracteristicas de un lubricante



22

sToda medición de Viscosidad debe ser referida a una temperatura

Unidad Medida Temperatura de

Referencia

Grados ENGLER

° E 20, 50 Y 100°C

S.S.U. 100-130 Y 210°F

Segundos

REDWOOD

70-100-140 Y

200°F

Cinemática (ISO)cSt

40 Y 100°C

Metodos de Medicion de Viscosidades



23

GRADOSSAE

ENGRANES

010

20

40

60

85

115

140

175

205

240

280

315

365

400

450500

550

625

700

775

850

925

02

4

6

8

10

12

14

16

1

8

20

22

24

26

28

3032

34

36

38

40

42

44

460

320

220

150

100

68

4632

22

,7 7EP

,6 6EP

,5 5EP

,4 4EP

,3 3EP

,2 2EP

1

250

140

90

85W

80W

75W

50

40

30

20

10W

5W

680

1000

GRAD

OS

ISO

GRAD

OS

AGMA

GRADOS

SAE

MOTOR

TablaComparativade Viscosidades




El IV es un número empírico adimendional que representa la variación de laviscosidad de un aceite en relación a los cambios de temperatura .Aceites con alto IV mantienen mejor su viscosidad con las variaciones detemperatura.

Índice de Viscosidad ( IV )

Muy alto IV VI (135) = Aceitessintéticos y aceites multigradosoils (10W-30, 15W-40)

ALTO IV (95) = Aceites hidraúlicos y deturbinasAceites automotrices monogrados (SAE40)

Bajo IV (65) = Aceites paratranformador, Aceites pararefrigeraciónTemperatura

Índice de Viscosidad

V i s

c o s

i d a

d

100°C0°C 150°C



25

sEs la temperatura mas baja a la cual un aceite deja de fluir bajocondiciones especiales

Todavía

Fluye

Ya noFluye

Punto Minimo de Fluidez



26

sCuando un lubricante esta sometido aaltas temperaturas, se dice que hallegado a su punto de Inflamacióncuando desprende vapores suficientesque se inflaman momentáneamente(Destellos), al pasar una flama sobre lasuperficie.

Punto de Inflamaciòn



27

Punto de Ignicion

sEl Punto de Ignición es la temperaturamínima a la que hay que calentar el aceitepara que se inflamen sus vapores alaproximar una llama, continuando lacombustión durante 5 seg. como mínimo

sPara un mismo aceite y empleandoel mismo aparato la diferencia entreel punto de inflamación y el deignición o combustión suele estar comprendida entre 30 y 60°C



RESUMEN DEL TEMA 2§Viscosidad: Resistencia de un Liquido a fluir.§Actualmente para medir la viscosidad cinemática se utiliza los Centistokes con

referencia a 40 ºC y 100 ºC§Índice de Viscosidad (IV): Variación de la viscosidad de un aceite en relación a

los cambios de temperatura.

IV ALTO = POCA VARIACION DE VISCOSIDAD

IV BAJA = ALTA VARIACION DE VISCOSIDAD

§Punto Mínimo de Fluidez: Es la temperatura más baja a la cual un lubricantedeja de fluir

§Punto de Inflamación: Es la temperatura en que el aceite desprende gases yestos al inflamarse solo generan destellos

§Punto de Ignición: Es la temperatura en que el aceite desprende gases y estos

al inflamarse generan flama por más de 5 segundos




§




Tema 3: Funciones de un Lubricante

§Minimizar Desgaste– Separar superficies en movimiento

•

mediante una película lubricante•principalmente durante el arranque

–Evitar el contacto de metal con metal

§Minimizar Fricción– ,Baja resistencia al corte baja fricción fluida

§Sellar –Llenar los espacios entre

•pistones y paredes

•anillos de pistón y ranuras de pistón

•paletas y carcaza de bomba

§Enfriamiento– buena conductividad térmica

– provisto por un alto flujo de lubricante

§Mantener a la máquina limpia§Mantener a los contaminantes en suspensión§Prevenir corrosión y herrumbre

P R O T E

C C I Ó N

P R O T E

C C I Ó N

D

E L E Q

U I P O

D

E L E Q

U I P O

P R O T E

C C I Ó N

P R O T E

C C I Ó N

D

E L E Q

U I P O

D

E L E Q

U I P O

Funciones Primarias




Funciones de un Lubricante

§ ransmitir Potencia- n caso de Sistemas Hidráulicos

-

§ emover Contaminantes

- antiene el sistema Limpio

§ omo Medio Amortiguador- mortiguadores de los Vehículos e Industriales

- " “n sistemas Hidraulicos para control del Golpe de Ariete

§Como Medio Aislante- Para aplicacion electricas como los transformadores

Funciones Secundarias



RESUMEN DEL TEMA 3

Las funciones mas esenciales de un lubricante:

§Lubricar

§Limpiar

§Enfríar

§

§Sellar




§

TEMA 4 Ti d L b i i



La Flecha al girar, abastece de aceite a la zona de carga, el cual penetraentre la flecha y el cojinete con cierta presión, misma que haceincrementar la viscosidad a punto de solidificarla, lo que provoca quese separen las superficies.

Abastecimient

o

de AceiteCarga

Se

Incrementala Presión y

la

Viscosidad

Lubricación Hidrodinámica

TEMA 4.- Tipos de Lubricacion



Lubricación Elasto-hidrodinámica

q

Este tipo de lubricación describe cómo al existir una determinada carga sobre unelemento metálico, éste se deforma elásticamente, no sin antes permitir laformación de una película hidrodinámica que separa las superficies.

Deformació

n

Elástica

Carga Carg

a

Huella

s



Lubricación Limite

qCuando no es posible el abastecimiento continuo y abundante a los

elementos mecánicos en movimiento, debido al diseño o restricciones delos equipos, se les provee de una escasa película lubricante, aplicada demanera esporádica.

La escasa Película no evita

el contacto Meta-MetalLubricación

por Goteo

Lubrica y

se Pierde

Lubricante



q Cuando no es posible el uso de un aceite o grasa en lalubricación de algunos elementos, debido a fugas ocontaminación, se emplean sólidos de bajo coeficientede fricción como el bisulfuro de molibdeno, el grafito,la mica, etc. Estos se aplican suspendidos en algún agente volátil,un aceite ligero o grasa, los cuales al volatilizarse oexprimirse, dejan una película sólida en los metales.

Películas Sólidas



q Los Lubricantes sólidos se consideran como rellenadores derugosidadlos que por su tamaño, permiten "conformar" a lassuperficies de los metales haciendo que éstos "resbalen"evitando su contacto, reduciendo su fricción y desgaste.

Rugosidad de las

superficiesAceite o

Grasa

con Bisulfuro

Movimient

o

Películas Sólidas



RESUMEN DEL TEMA 4

§Lubricación Hidrodinámica: Lubricación por la cual el mismo movimientomecánico abastece a la zona de contacto de lubricante y la viscosidad del

aceite se incrementa conforme a la carga.§

§Lubricación Elasto-hidrodinámica: Deformación de los elementos metálicospor efecto de la carga, esta se deforma elásticamente no sin antes de permitir la película lubricante, la viscosidad tiende a incrementarse por las altas cargas.

§

§Lubricación Límite: Lubricación a toda perdida, existe una película lubricantepero no es muy eficiente.

§Lubricación Solida: Se consideran re llenadores de rugosidades por lo cualreducirán la fricción por efecto de “resvalo” entre las superficies metalicas,pueden ser de Molibedno, grafito o mica por con muy bajo coeficiente de

fricción.




§



Regla Básica de Selección de Viscosidad

A Mayor Velocidad........... Menor ViscosidadA Menor Velocidad........... Mayor Viscosidad

A Mayor Temperatura...... Mayor ViscosidadA Menor Temperatura...... Menor Viscosidad

A Mayor Carga................. Mayor ViscosidadA Menor Carga................. Menor Viscosidad

TEMA 5.- Lubricacion Adecuada



La Velocidad

La velocidad cuando es elevada, tiende a expulsar allubricante por la acción de la fuerza centrífuga, por loque se necesita uno muy ligero a fin de que no frene elmovimiento y tienda a regresar de manera rápida a loselementos protegidos.

L T t



La Temperatura

Los aceites al calentarse, aún siendo Sintéticos, tiendena adelgazarse y al enfriarse, tienden a engrosarse, por lo que se debe tomar en cuenta en la selección a fin decompensar estas variaciones.

L C



La Carga

La Carga se refiere al peso físico de las piezas en

movimiento o a la potencia que transmiten o soportanengranes y cojinetes.

Cuando la carga es pesada, se requiere una películalubricante lo suficientemente gruesa para soportarla,auxiliándose de aditivos E.P.

Anillo

Interno

Anillo

Externo

Carga




Fluidos Sintéticos vs. Aceites Minerales

Los fluidos sintéticos son líquidosque se producen por medio de

reacciónes químicas .§

Los aceites minerales seencuentran en la naturaleza en el

petróleo




Fluidos Sintéticos vs. Aceites Minerales

Bases de los Lubricantes

AceitesMineralesAceitesSinteticos

-Parafinicos

-Naftenicos

-

-Mixtos

-Polialfaolefinas(PAO)

-Poliglicoles (PAG)-

-Esteres organicos

-

-Siliconas




Fluidos Sintéticos vs, Aceite Mineral - Diferencias

SintéticoCadenas Moleculares

Aceite MineralCadenas Moleculares

Sintético Aceite MineralSubstancia pura

(No cera o impurezas)

Propiedades a la medida

Mezclas complejascon impurezas

Compromiso entre propiedades

a pe cu a u r can e e os ace es s n coses m resistente




El tamaño uniforme de las moléculas del aceite sintéticoincrementa la resistencia de la película de aceite lubricante,aumentando la capacidad de carga y reduciendo el desgaste de los

componentes

es muy resistente

Aceite Sintético

Mineral Oil

Aceite Mineral




Fuerzasdefricción

Mayoresfuerzasdefricción

Sintéticos vs. Aceite Mineral - Fricción

Aceite Sintético

Aceite Mineral

Debido a las estructuras moleculares, los aceites sintéticos tienenmenor coeficientes de fricción que los aceites minerales.

Estructuras moleculares

Aceites Sintéticos - Estabilidad a la Oxidación




Aceites Sintéticos - Estabilidad a la Oxidación

O2

O2O2

O2

Las moléculas resisten el ataquedel oxigeno y no reaccionan con el

O2

O2

O2

O2

O2

Las moléculas tienen sitiosque reacciónan con el oxígeno

La estabilidad a la oxidación es la habilidad del aceite para resistir ladegradación molecular por reacción química con el oxígeno.

Los aceites sintéticos tienen mayor resistencia a la oxidación.



51

AditivosFunciones

Funciones Principales

¥Limitar el deterioro del lubricante a causa de fenómenosquímicos ocasionados por razón de su entorno o actividad.

¥Proteger la superficie lubricada de la agresión de ciertoscontaminantes

¥Mejorar las propiedades del lubricante o proporcionarlesotras nuevas

Aditi



52

Aditivos

Proporción

sProporción de los Aditivos Desde 0.01% hasta 30%

²

Aceites para transformador: 0.01%²Aceites hidráulicos y para engranes: 5.00%

²Aceites para motor: 15.00%

²Aceites emulsionables: 30.00%



53

sAgentes Anti-Desgaste y de E.P. Propósito:

²Reducir Fricción y Desgaste²

Prevención de Rayadurasy Fatigas de Material

Funciones:²Reacción Química con el metal para formar película comenor resistencia al corte que la del metal

anteponiéndose a éste.Tipos: Sulfuros, Xantanatos, DitiocarbonatosDialquilditio Carbonatos, Ditiofosfatos de Zinc.



54

sAditivos Anti corrosivos

Propósito:²Prevenir la corrosión departes metálicas

No-Ferrosas encontacto con el lubricante

Funciones:²Neutralización de ácidos corrosivosTipos: Dialquil y Diarilditio fosfatos metálicos



55

sMejoradores del índice de Viscosidad

Propósito:

²Aumentar el índicede viscosidad

Funciones:²Los polímeros se dilatan con el aumentode la temperatura, contrarrestando eladelgazamiento del aceite.Tipos: Poli-isobutilenos, Copolímeros,

Metacrilatos, Polímeros con Nitrógeno.

Frío

Caliente



56

sAntioxidante Propósito:

²Extender la vida útil del aceite

Funciones:²Prevenir la reacción entre el oxígeno

y los hidrocarburos, minimizando además el efectocatalizador de algunos metales en este proceso.Tipos: Fenoles Alquilados y bloqueados, Diaril

Dialquilditio fosfatos metálicos....

Oxidación:

Reacción en

Cadena



57

sAntiespumante

Propósito:

²Impedir que se formeen el lubricante unaespuma demasiado persistente

Funciones:²Reducir la tensión superficial para acelerar elcolapso de la espuma.Tipos: Silicones, Copolímeros orgánicos...

RESUMEN DEL TEMA 5



RESUMEN DEL TEMA 5

§La selección de la viscosidad se restringe con las siguientes reglas:

Alta Velocidad = Baja Viscosidad Baja Velocidad = Alta ViscosidadAlta Temperatura = Alta Viscosidad Baja Temperatura = Baja ViscosidadAlta Carga = Alta Viscosidad Baja Carga = Baja Viscosidad

§Diferencias entre aceite Mineral y Sintético en sus propiedades:

Aceite Mineral Aceite Sintético

Sustancias Complejas Sustancias PurasMoléculas Menos Uniformes Moléculas Muy UniformesPueden reaccionar con el oxigeno Alta resistencia al Oxigeno, No reacciona§

§

RESUMEN DEL TEMA 5



RESUMEN DEL TEMA 5

§Bases de los lubricantes sintéticos y Minerales

§

§

§Funciones Principales de los aditivos:§

Proteger al lubricante: Anti Oxidantes y Anti espumante

Proteger las superficies: AW, EP y Anticorrosivos

Mejorar Propiedades del Lubricante: Mejoradores de IV




§

Tema 6: Grasas




sEs un compuesto sólido, obtenido por la dispersión de unagente espesante, normalmente jabón metálico (o arcillas para

alta temperatura), en un aceite mineral o sintético que contieneaditivos.

§Considerar a la grasa como una esponja§La porosidad es creada por el espesante

–Las partículas son rellenas con aceite–La fuerza aplicada es la causa por la que el aceite se

libera del espesante para proveer lubricación–El aceite se reabsorbe dentro del espesante cuando la

fuerza es removida.§

Estructura de una grasa

Definición de una Grasa

Tema 6: Grasas

Composición de una Grasa




Mobil Grasa Lubricante

Premium

s90 % de Aceite + Aditivos

s10% Espesante

Grasa = Básico Lubricante + Espesante + Aditivos

Composición de una Grasa

GRASA VS ACEITE




GRASA VS ACEITE

GRASAACEITE

Beneficios:-Instalacion sencilla (Barata)-Amplio rango de aplicaciones-Puede manejar algo decontaminacion

Beneficios:- Mejor disipacion del calor - Permite velocidades màs altas- Puede ser circulado y filtrado- Puede ser analizado

Contras:-Pobre disipacion del calor -Colecciona y retiene lacontaminacion-Rapido envejecimiento-Problemas de incompatibilidad

Contras:-Mayor inversion Inicial-Propenso a fugarse-Malas caracteristicas de sellado

(Se pueden romper los retenes)-Puede ser desplazado por agua

RESUMEN DEL TEMA 6



RESUMEN DEL TEMA 6

§La grasa está compuesta de un espesante de la cual tiene un comportamientosemejante a una esponja, esta contiene el aceite base la cual será lo quelubricara los componentes mecánicos, al momento que exista una fuerzaejercida en la grasa, esta liberara el aceite y cuando deje de ejercer fuerza enla misma, esta absorbe el aceite que previamente había liberado la grasa.

§La composición de una grasa es 10% espesante y 90% aceite base y aditivos§

§

§




§



Muchas Gracias

PRINCIPIOS BASICOS MMC

Documents

Transcript of PRINCIPIOS BASICOS MMC