Lubricación de tornillos
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R.Cama R.C amalli lli – Torn Tornillo illos s
Lubric Lubricac ació ión n de torn tornill illos os ¿Lubricación de tornillos? ¿Quién esta interesado en la lubricación de tornillos
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R.Cama R.C amalli lli – Torn Tornillo illos s
La lubricación de tornillos y tuercas
Tornillos y tuercas entran en la categoría de fricción dual entrada y salida (cremallera)
Es deseable que puedan ser montados y desmontados de manera simple , sin daños de tornillos ,tuercas o entre uniones de filetes
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Problemas en conexiones roscadas Rotura de tornillo - perno - Alto torque de ajuste (rotura por sobrecarga ) - Falta de precarga (rotura por flexión) - corrosion cracking / brittle fracture - soldadura en frio - tribo corrosión - desgaste por fricción de oscilación(fretting rust)
conclusión: - La disminución de fricción entre pares de fricción es necesaria - Lubricando el efecto esta garantizado. 4
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La lubricación de tornillos y tuercas
Entonces como al mismo tiempo una alta precarga es deseable el uso de un lubricante es a menudo indispensable. El lubricante a elegir va a depender de factores como : temperatura de servicio, medio ambiente, influencia química o de los materiales en contacto.
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Aplicaciones de conexiones roscadas
Molino de bolas 6
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Aplicaciones de conexiones roscadas 1.200 °C
Enfriador Clinker ~ 1200 °C material caliente es enfriado en un corto período de tiempo a ~ 600 °C.
H2O
600 °C
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Aplicaciones de conexiones roscadas
Parrilla de enfriado Rango de temperatura: ~ 400 – 1000 °C
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Aplicaciones de conexiones roscadas
Horno rotativo temperatura del casco del horno ~ 200 –600 °C
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Aplicaciones de conexiones roscadas
Cyclon precalentamiento Rango de temperatura ~ 300 – 800 °C
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Aplicaciones de conexiones roscadas Otros ejemplo de aplicaciones: -Linea de gases calientes/Ventiladores de gases calientes Para usar donde quiera que haya aplicaciones de altas temperaturas o altamente expuestas a corrosión agua marina . - conexiones roscadas en calderas - lineas de vapor - tratamiento de aguas - línea de exaustor de grandes motores diesel - Cañeria de exasutor de turbinas de gas 11
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Puntos de fricción en conexiones roscadas
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Tarea que debe cumplir el lubricante para uniones roscadas
Reducir la fricción
Separación de los componentes de fricción (evitar contacto metal) y obtener un ensamble / desensamble sin desgaste
Protección de corrosión
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Requerimirnto de los lubricantes para conexiones roscadas
- Alta capacidad de absorción de presión
- Rapidamente biodegradable - Costo beneficio adecuado y fácil de aplicación
- Resistencia a altas y bajas temperaturas
- Efecto sellante
- Compatibilidad con materiales (especialmente a alta temperatura) -
Resistencia al medio ambiente
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Selección del lubricante de acuerdo a requerimientos relevantes aceite
pasta
reducción de fricción
0
+
protección contra la corrosión
0
+
estabilidad a altas y bajas temperaturas
0
++
carga – presión
-
++
secado al tacto
-
-
++ muy buena
+ buena 15
0 satisfactoria Bs.As 15 al 17 de Agosto de 2007
- pobre R.Camalli – Tornillos
Torque de ajuste p/roscas según ISO metrica / DIN 13 MA = MG + MKR
MKR
(fricción en la cabeza)
MG (fricción en filetes) MA = FM · (0,159 · P + 0,577 · d2 · µG + MA FM P d2 µG µK DKm
= = = = = = =
torque de ajuste precarga paso diametro primitivo coeficiente de friction del tornillo coeficiente de friction de la cabeza fricción en el diámetro de la cabeza
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D
K m
2
· µK)
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Composición del torque de ajuste MA como una función del coeficiente fricción
100 ejemplo: M 10, DIN EN ISO 4017
90 ) % ( e u q r o T e d l e v i N
80 „fricción de torque en
70 60
cabeza“
50 40 „fricción torque en
30 20
filetes “ „Effective torque“
10 0 0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
Coeficiente Fricción µG = µK 17
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Precarga en función del torque de ajuste ,para diferentes coeficientes de fricción. 35
µ µ µ µ
30 25
= = = =
FM = 33,5 kN
0,08 0,14 0,20 0,30
Tornillo M 10 DIN EN ISO 4017 FM = 20,9 kN
M
F 20 a g r 15 a c ) e r N P k (
FM = 15,2 kN
10
FM = 10,5 kN
5 0
0
10
20
30
40
50
60
Torque de ajuste MA (Nm) 18
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Torque de ajuste en función de la precarga,para diferentes coeficientes de fricción. 50
Tornillo M 10 DIN EN ISO 4017 ) N k (
40
F a g r a c e r P
30
M
35,90
57,40
79,00
µ = 0,08
20
µ = 0,14 10
µ = 0,20
0
0
10 20 30 40 50 60 70 80 Torque de ajuste MA (Nm) 19
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Influencia de la desviación del coeficiente de fricción en función del torque de ajuste 50
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FM = 39,8 kN FM = 36,4 kN FM = 33,5 kN FM = 31,0 kN FM = 28,8 kN
40 35 M
30
F a 25 g r a 20 c ) e r N P k (15
tornillo M 10, DIN EN ISO 4017 µ = 0,08 - 20 % µ = 0,08 - 10 % µ = 0,08 µ = 0,08 + 10 % µ = 0,08 + 20 %
10 5 0
0
10
20
30
40
50
60
Torque de ajuste MA (Nm) 20
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Comportamiento de fricción de diversos materiales.
Material Aleaciones de titanio Acero austenitico Acero convencional
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Coeficiente Fricción, sin lubricación
Coeficiente Fricción, con lubricación
>1
hasta 0.05
0.2 - 0.5
0.03 - 0.08
0.12 - 0.20
0.05 - 0.08
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Fallas en conexiones roscadas
-
corrosión
-
ataque
-
soldadura
- corrosión p/ tensión -
fragilización
superficies no protegidas combinación de material; sin lubricante o lubricante erroneo combinación de material ; calidad del lubricante Aditivos erroneos del lubricante (p.e azufre)
Ingredientes equivocados en el lubricante (p.e plomo , zinc)
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Daños causados por corrosión
Razón: superficies no protegidas 23
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Lubricantes para tornillos tuercas y pernos
Daños causados por alta temperaturas / micro-soldaduras
Razón :
Insuficiente separación de los compenentes en fricción, despues de estar expuesto a alta temperatura con escasa o inadecuada lubricación.n 24
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Lubricantes para tornillos tuercas y pernos
Daños causados por soldadura
Razón:
Falta de lubricación debido a que el lubricante no resistió la alta presión y temperatura 25
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Selección del lubricante p/temp.normal comparando aceite mineral con pastas
Parametros
Aceite Mineral
Klüberpaste 46 MR 401
Klüberbio EM 32-81
Klüberpaste UH1 84-201
- PG , jabon Li Estructura
Aceite Mineral
- Ester / - HCS- sintetico - lubric.Solid. Polyurea (p.e. fosfo.) - lubricant.solido PTFE,lubric producto inorgánico ant. solido blanco
Temperatura de servicio
- 15 to + 100 °C
- 40 to + 150 °C
- 30 to + 120 °C
- 45 to + 120 °C
Test de ensayo 4 bolas ,carga de soldadura (N)
ca. 1 200
> 5 000
> 2 600
> 3 000
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Comparación entre pastas para alta temperatura Parametros
Etructura
Temperature de servicio Test de ensayo 4 bolas, carga de soldadura (N)
WOLFRA- * Klüberpaste WOLFRA- KOTE TOP HEL 46-450 COAT C PASTE - PG oil, ester - Synth. - Min. oil oil HC oils - Inorganic - Inorganic - Silicates, solid lubsolid lubpigments ricants (e.g. ricants (e.g. gragraphite, (graphite, phite, MoS2) phosphates) Cu) - 40 to - 30 to -25 °C to +1 000 °C + 1 200 °C + 1 000 °C
> 5 000
> 2 500
UNIMOLY Klüberpaste HTC Metallic UH1 96-402
- Min. oil - Li soap - Solid lubricants (graphite, Al, Cu)
> 3 600
- PG oil - Silicate - Solid lubricant
- 25 °C to + 1 200 °C
- 40 °C to 1 200 °C
> 4 000
> 2500
* Product favourite
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Comparación entre productos de distintos fabricantes Klüber Pastas
Molykote
Klüberpaste HEL 46-450 WOLFRACOAT C UNIMOLY HTC Metallic WOLFRAKOTE TOP PASTE Klüberpaste UH1 96-402 Klüberpaste 46 MR 401 Klüberbio EM 72-81 Klüberpaste UH1 84-201
28
P 37, P 74
Fuchs Lubritech (Gleitmo, Reiner) 165 Nominol Blue 1
OKS (250)
Cu 7439 +
240
1 000
235
X
200 (250)
DX
800
260
270
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