Bienvenidos!
2005-06-13 2005-06 -13 ©SKF SKF [Organisation]
Slide 1 [Code]
Introducci ó n La lubricación es importante para que un rodamiento opere de forma confiable evitando que ocurra el contacto metal-metal entre los elementos rodantes, los caminos de rodadura y las canastillas.
2005-06-13 2005-0 6-13 ©SKF Slide 2 SKF Service Division / Reliability Systems
Introducci ó n La elección de un lubricante depende de las condiciones de operación: El rango de temperaturas, las velocidades de giro y el entorno en general.
2005-06-13 2005-0 6-13 ©SKF Slide 3 SKF Service Division / Reliability Systems
Propósito del curso 1. Incrementar los conocimientos sobre lubricaci ón de rodamientos con grasas. 2. Proveer las herramientas para seleccionar la grasa correcta. 3. Divulgar el conocimiento que SKF tiene en el campo de la lubricación.
2005-06-13 ©SKF Slide 4 SKF Service Division / Reliability Systems
Caracterí sticas de los lubricantes Selecci ó n general 2005-06-13 ©SKF Slide 5 SKF Service Division / Reliability Systems
Cual es la funci ó n del lubricante en un rodamiento? 1. Separar las superficies en contacto
• Reducir la friccion • Eliminar el desgaste 2. Proteger
• De la corrosión • De la contaminación exterior 3. Retirar el exceso de calor (aceite)
2005-06-13 ©SKF Slide 6 SKF Service Division / Reliability Systems
La superficie de un rodamiento bajo un microscopio
Incluso las superficies suaves requieren de lubricación para prevenir el desgaste y reducir la fricción 2005-06-13 ©SKF Slide 7 SKF Service Division / Reliability Systems
Grasa o Aceite? •La grasa puede ser usada para lubricar rodamientos bajo condiciones normales de operación en la mayoría de las aplicaciones. •La grasa es mas fácilmente retenida en el rodamiento, particularmente donde los ejes son inclinados o verticales •La grasa contribuye a sellar el sistema y evitar la entrada de contaminantes, humedad o agua. •La grasa es fácil de aplicar
El 90% de los rodamientos son lubricados con grasa! 2005-06-13 ©SKF Slide 8 SKF Service Division / Reliability Systems
Grasa o Aceite? El
aceite es normalmente usado en rodamientos cuando giran a altas velocidades o en condiciones donde no se puede usar grasa El
aceite es usado cuando el calor friccional o aplicado debe ser removido del sistema. El
aceite es usado cuando los componentes adyacentes (piñones, etc.) son lubricados con aceite. El
aceite puede ser filtrado y sometido a controles de calidad 2005-06-13 ©SKF Slide 9 SKF Service Division / Reliability Systems
Ver
animaci ón de inyecci ón de aceite.
Lubricaci ó n por ba ño de aceite
2005-06-13 ©SKF Slide 10 SKF Service Division / Reliability Systems
Cuales son los componentes de una grasa? Grasa =Base lubricante(70-95%)+Espesante (5-30%)+Aditivos
i ó n s r r o o a c l d e s r e t e s n o a i d i d x b i o i t n I h A n
e t c. , e t s a g e s d i t n A E P,
GREASE LGMT3/180 Gra sa Gre a se
2005-06-13 ©SKF Slide 11 SKF Service Division / Reliability Systems
Fe tt Gra sso
Gra isse
Tipos de bases lubricantes Aceites Minerales (~90%)
Aplicaciones Estandar Aceites Sintéticos (~10%)
Propiedades especiales, mas costosos Formulados con fluidos de base sintética primeramente Poli-alfa-olefinas (PAO) y ésteres Aceites Naturales (~ 1%)
Compatibles con los alimentos, biodegradables 2005-06-13 ©SKF Slide 12 SKF Service Division / Reliability Systems
Informaci ó n sobre las bases lubricantes Tipo
Subtipo
Características
Precio
Mineral
Parafínico Nafténico
Estándar, Índice de Viscosidad, IV:95 Propiedades Especiales, IV:15
1 2
Sintético
SHC/PAO Poliglicol Ester Silicona Fluorados
Hidrocarburos sintetizados IV:152 Excelente IV, Compatible con cauchos Alta fluidez a bajas temp. biodegradable Para bajas y altas temperaturas, IV:300 Poli Eter Per Fluorado (PFPE), estabilidad química, resistente al fuego y radiaciones
3 3 10 100
Amigable con el medio ambiente
3
Natural*
Semillas
500
(*)Los aceites de origen animal o vegetal no se deben usar con rodamientos porque pueden formarse ácidos después de un corto periodo. 2005-06-13 ©SKF Slide 13 SKF Service Division / Reliability Systems
Í ndice de Viscosidad SHC, IV:152
ν1 ) t S ν2Α c ( d a ν2B d i s o c s i V
Aceite A Aceite B
Mineral, IV:95
T1 (@40ºC)
Temperatura ºC
T
2 (@...ºC)
El í ndice de viscosidad es una medida de c ómo cambia la viscosidad al aumentar la temperatura
2005-06-13 ©SKF Slide 14 SKF Service Division / Reliability Systems
El aceite sintético ISO VG32 tiene un índice de viscosidad de 138
2005-06-13 ©SKF Slide 15 SKF Service Division / Reliability Systems
Tipos de espesantes ” La Esponja ” Bases Metálicas (~70%) Litio, Calcio, Sodio, Aluminio, Bario, Complejas Poliurea (~20%) Alternativa de las bases metálicas Silicona/Arcilla (Bentonita) (~5%) Amplio rango de temperatura Fluoradas (~1%) Muy altas temperaturas, costoso 2005-06-13 ©SKF Slide 16 SKF Service Division / Reliability Systems
Caracterí sticas de los tipos de espesantes
Tipo
Sub-tipo
Características
Metálicas
Calcio Sodio Litio Aluminio Bario Complejas
Alta resistencia al agua (1-3%) abajo de 60°C. Buenas propiedades selladoras Estandar, efectiva, buena adherencia al metal Estabilidad térmica Baja separación de aceite Mayores temperaturas y mejor desempeño
No metálicas
Poliurea Arcillas Silicona Fluoradas
Altos y amplio rango de temperaturas Sin punto de goteo, amplio rango de temperaturas Sin punto de goteo, amplio rango de temperaturas PTFE, Estabilidad química en altas temperaturas
2005-06-13 ©SKF Slide 17 SKF Service Division / Reliability Systems
Tipos de aditivos •Anti-oxidantes: Para aumentar la vida del lubricante. •Anti-corrosión: Para proteger el rodamiento. •Anti-Espumantes: Hacen que las burbujas se rompan – humedecen la espuma •Extrema Presión (EP): Se combina químicamente con el acero y da protección contra las microsoldaduras en frio. •Anti-desgaste(AW): Forma una capa superficial que reduce la fricción entre m •Aditivos sólidos: como el Grafito, MoS2. Cuando el lubricante líquido falla. (tamaño ideal: 0,2 µm) 2005-06-13 ©SKF Slide 18 SKF Service Division / Reliability Systems
Propiedades importantes de la grasa Rango de TEMPERATURA de operación:
max. min.
VISCOSIDAD del aceite base:
Balance entre el espesor de la película & la fricción
CONSISTENCIA de la grasa:
Como la mantequilla: Ni muy espesa ni muy líquida 2005-06-13 ©SKF Slide 19 SKF Service Division / Reliability Systems
El concepto “ SEMAFORO” de SKF
T1
T2
Temperatura
T3
T4
•Prohibido Operar •Funcionamiento inseguro (Solo periodos cortos de tiempo) •Funcionamiento seguro; vida de la grasa predecible T1 = Temperatura mínima T2 = Temperatura mínima de operación T3 = Temperatura máxima de operación T4 = Temperatura máxima
2005-06-13 ©SKF Slide 20 SKF Service Division / Reliability Systems
Temperaturas medidas en el rodamiento
Rangos de temperatura de operaci ó n
2005-06-13 ©SKF Slide 21 SKF Service Division / Reliability Systems
Efecto de la temperatura en la vida de la grasa Un aumento de 15°C en la temperatura de operación disminuye en un 50% la vida util de la grasa
100%
a di V
a ni m o n
l
al e d
as ar g
10% 1% 0,1% 0,01%
s a l s o o B l l i e d d o . d R o e R d . d o R
-40ºC
Rango SEGURO de operación.
50ºC
Altas ratas de oxidación
110ºC
150ºC
Temperatura de operación del rodamiento
Lubricación deficiente
2005-06-13 ©SKF Slide 22 SKF Service Division / Reliability Systems
Proceso de degradación
Propiedades importantes de la grasa Rango de TEMPERATURA de operación:
max. min.
VISCOSIDAD del aceite base:
CONSISTENCIA de la grasa:
2005-06-13 ©SKF Slide 23 SKF Service Division / Reliability Systems
Balance entre el espesor de la película & la fricción
Como la mantequilla: Ni muy espesa ni muy líquida
Viscosidad del aceite base
Viscosidad: la resistencia a fluir de un líquido M i e l
Agua: Baja viscosidad
Miel: Alta viscosidad
(1 cSt a 20 °C.)
(~1200 cSt a 20 °C.)
2005-06-13 ©SKF Slide 24 SKF Service Division / Reliability Systems
Importancia de la viscosidad del aceite base Debe elegirse teniendo en cuenta los siguientes factores:
•Temperatura del rodamiento •Tamaño del rodamiento (~Carga) •Velocidad de rotación
2005-06-13 ©SKF Slide 25 SKF Service Division / Reliability Systems
Propiedades importantes de la grasa Rango de TEMPERATURA de operación:
max. min.
VISCOSIDAD del aceite base:
CONSISTENCIA de la grasa:
2005-06-13 ©SKF Slide 26 SKF Service Division / Reliability Systems
Balance entre el espesor de la película & la fricción
Como la mantequilla: Ni muy espesa ni muy líquida
Consistencia de la grasa
Consistencia = Grado de rigidez
Compare esta propiedad con la mantequilla
Grasas blandas que pueden gotear durante la operación. Muy baja consistencia:
Grasas muy rígidas hace que los elementos rodantes se deslicen en lugar de girar. Muy alta consistencia:
2005-06-13 ©SKF Slide 27 SKF Service Division / Reliability Systems
Medici ó n de la consistencia de la grasa Indice NLGI: Se mide la profundidad de penetración del cono estándar en la grasa a una temperatura de 25°C durante 5 seg.
Gran penetración: •Grasas suaves •Menor índice NLGI
Pequeña penetración: •Grasas rígidas •Mayor índice NLGI
2005-06-13 ©SKF Slide 28 SKF Service Division / Reliability Systems
Grados de consistencia NLGI Grado NLGI
Penetración (1/10 mm)
Apariencia
000
445 – 475
Muy fluido
00
400 - 430
Fluido
0
355 - 385
Semi-Fluido
1
310 - 340
Muy suave
2
265 - 295
Suave
3
220 - 250
Medio rígida
4
175 - 205
Rígida
5
130 - 160
Muy Rígida
6
85 - 115
2005-06-13 ©SKF Slide 29 SKF Service Division / Reliability Systems
Extremadamente Rígida
Uso
Cajas reductoras
Rodamientos
Obturación y sellamiento
Rango de las propiedades de las grasas Rango de temperaturas de operación (OAE)
Capacidad de carga, EP,AW (OAE)
Inhibidor de la corrosión (EA)
Estabilidad Mecánica (EF)
Resistencia al agua (EFA) Biodegrabilidad (O)
Protección anti-congelante (EF) Consistencia (EOF)
Ruido producido (EFA)
Viscosidad (OA)
Punto de goteo (EOF)
Bombeabilidad (EO)
2005-06-13 ©SKF Slide 30 SKF Service Division / Reliability Systems
Factor de Influencia: O = Aceite (Oil) A = Aditivo E = Espesante F = Fabricante
Selecci ó n b ásica de una grasa Para la MAYORIA de las aplicaciones de rodamientos es suficiente con: Grasa de buena calidad con un jabón de Litio como espesante, aceite de base mineral y grado de consistencia NLGI 2 Solicite soporte técnico o sugerencias cuando:
•Las temperaturas de operación estén sobre 100°C ó abajo de 50°C •Velocidad de rotación muy baja o muy alta •Rodamientos expuestos a altas cargas, vibraciones o cargas de impacto •Grasas con propiedades especiales (Resistencia al agua a la corrosion, bajo par, bajo ruido, compatibilidad con otros medios, etc.) 2005-06-13 ©SKF Slide 31 SKF Service Division / Reliability Systems
Grasas Est á ndar SKF
LGHP2
2005-06-13 ©SKF Slide 32 SKF Service Division / Reliability Systems
Grasas Especiales SKF
2005-06-13 ©SKF Slide 33 SKF Service Division / Reliability Systems
Desempeño de la grasa El desempeño de una grasa depende: •Del balance que haya entre sus componentes •De su efectividad en altas y bajas temperaturas •De sus límites máximo y mínimo de temperatura •De su vida de servicio •De sus características especiales y de su precio Se debe elegir LA MEJOR grasa para cada aplicación
2005-06-13 ©SKF Slide 34 SKF Service Division / Reliability Systems
Proceso de selecci ó n de una grasa
2005-06-13 ©SKF Slide 35 SKF Service Division / Reliability Systems
2005-06-13 ©SKF Slide 36 SKF Service Division / Reliability Systems
Proceso de selecci ó n de una grasa Proceso de selección simplificado:
1 Encuentre la viscosidad del aceite base 2 Seleccione la consistencia 3 Revise los requerimientos de EP/Lubricante sólido 4 Identifique propiedades adicionales requeridas
2005-06-13 ©SKF Slide 37 SKF Service Division / Reliability Systems
Lubricante y fricci ó n
Papel
Películas de Lubricante
El espesor de la pelí cula lubricante (y la fricci ón ) en un rodamiento depende de la viscosidad del aceite.
La viscosidad es funci ón de la temperatura de operaci ón, del tama ño del rodamiento y de la velocidad de giro 2005-06-13 ©SKF Slide 38 SKF Service Division / Reliability Systems
Película de Aceite 0,1–1 µm
Diferentes condiciones de lubricaci ó n Condiciones de lubricación: Total (Full), Mixta (Mixed) y de Frontera (Boundary)
2005-06-13 ©SKF Slide 39 SKF Service Division / Reliability Systems
Formaci ó n de una pel í cula de aceite bajo una superficie de contacto El video muestra el contacto entre una bola de acero (20.638 mm) y un disco de vidrio con una carga 20 Newton. La velocidad de giro aumenta gradualmente No hay deslizamiento ni giro relativo Temp. = 23ºC, Aceite=32cSt
2005-06-13 ©SKF Slide 40 SKF Service Division / Reliability Systems
Regi ó n de lubricaci ó n de Frontera 1. La carga es soportada solamente por las asperezas del área de contacto 2. No hay presión hidrodinámica 3. La lubricación se mejora con el uso de aditivos sólidos que evitan que se “suelden” las superficies en contacto.
2005-06-13 ©SKF Slide 41 SKF Service Division / Reliability Systems
Regi ó n de lubricaci ó n Mixta 1. Al aumentar la velocidad, aparece el efecto de la presión hidrodinámica. 2. La carga es soportada por la presión hidrodinámica y las asperezas del área de contacto 3. Pueden requerirse aditivos químicos tipo EP o AW
2005-06-13 ©SKF Slide 42 SKF Service Division / Reliability Systems
Regi ó n de lubricaci lubricaci ó n Elasto-Hidrodin Elasto-Hidrodin á mica 1. A altas velocidades, velocidades, el efecto de la presión hidrodinámica produce la separación de las superficies en contacto 2. La carga y la presión hidrodinámica están en equilibrio. 3. El coeficiente de fricción aumenta respecto a la velocidad debido a la fricción interna del lubricante.
2005-06-13 2005-0 6-13 ©SKF Slide 43 SKF Service Division / Reliability Systems
Elecci ó n de la viscosidad del aceite base CONDICION Alta velocidad
ELECCION Aceite base de BAJA viscosidad
Baja temperatura
Aceite base de BAJA viscosidad
Baja velocidad
Aceite base de ALTA viscosidad
Alta temperatura Viscosidad:
Aceite base de ALTA viscosidad Aplicación:
(@40°C)
(Indicación)
10 - 25 cSt
Baja temperatura, alta velocidad
70 - 20 2 00 cSt
Aplicaciones estandar
400 - 1000 cSt
(Muy) altas cargas, (Muy) bajas velocidades
2005-06-13 2005-0 6-13 ©SKF Slide 44 SKF Service Division / Reliability Systems
1. Seleccione la viscosidad del aceite base (1)
Seleccione la viscosidad requerida (υ1) del lubricante Diagrama del catálogo general de SKF:
2005-06-13 2005-0 6-13 ©SKF Slide 45 SKF Service Division / Reliability Systems
1. Seleccione la viscosidad del aceite base (2)
Convierta la viscosidad hallada a la viscosidad requerida a 40 °C, usando el diagrama del catálogo general de SKF
2005-06-13 ©SKF Slide 46 SKF Service Division / Reliability Systems
1. Seleccione la viscosidad del aceite base (3)
Puede usar directamente las nuevas tablas de SKF (GC5000) Cruce las lí neas de temperatura de operación y viscosidad requerida. Lea el valor de la viscosidad mí nima requerida @40ºC
2005-06-13 ©SKF Slide 47 SKF Service Division / Reliability Systems
Ejercicio
Calcule la viscosidad m í nima de lubricante @40ºC necesaria para un rodamiento 6318 instalado en un rodillo transportador que gira a 100 RPM con 60ºC.
•V1=80 cSt@60ºC
•V2=210 cSt@40ºC
2005-06-13 ©SKF Slide 48 SKF Service Division / Reliability Systems
80
Ejercicio
2005-06-13 ©SKF Slide 49 SKF Service Division / Reliability Systems
Ejercicio
Calcule la viscosidad m í nima de lubricante @40ºC necesaria para un rodamiento 6318 instalado en un motor electrico que gira a cSt@80ºC 2000 RPM con 78º•V1=8 C.
•V2=26 cSt@40ºC
8
2005-06-13 ©SKF Slide 50 SKF Service Division / Reliability Systems
Ejercicio
2005-06-13 ©SKF Slide 51 SKF Service Division / Reliability Systems
Equivalentes de Viscosidad
2005-06-13 ©SKF Slide 52 SKF Service Division / Reliability Systems
Proceso de selecci ó n de una grasa Proceso de selección simplificado: 1 Encuentre la viscosidad del aceite base
2 Seleccione la consistencia 3 Revise los requerimientos de EP/Lubricante sólido 4 Identifique propiedades adicionales requeridas
2005-06-13 ©SKF Slide 53 SKF Service Division / Reliability Systems
2. Seleccione la consistencia Elija: Grado NLGI 2:
Para aplicaciones normales de rodamientos.
Grado NLGI 3: Para rodamientos de gran tamaño, para
instalaciones vibratorias, cuando hay altas temperaturas ambientales, en aplicaciones de ejes verticales. Grado NLGI 1:
Para bajas temperaturas ambientales, en aplicaciones oscilatorias, cuando su bombeo es un problema.
2005-06-13 ©SKF Slide 54 SKF Service Division / Reliability Systems
Proceso de selecci ó n de una grasa Proceso de selección simplificado: 1 Encuentre la viscosidad del aceite base 2 Seleccione la consistencia
3 Revise los requerimientos de EP/Lubricante sólido 4 Identifique propiedades adicionales requeridas 2005-06-13 ©SKF Slide 55 SKF Service Division / Reliability Systems
3.Revise los requerimientos de EP/Lubricante só lido Los aditivos EP son requeridos cuando: •Existen altas cargas (C/P < 5) •Si hay cargas de choque •Si hay frecuentes arranques y paradas La adición de aditivos sólidos (Grafito y/o MoS2) es necesaria cuando: •La velocidad del rodamiento es muy baja (n.dm < 30,000 mm/min) y las cargas son muy elevadas
Use aditivos EP o aditivos sólidos solo cuando sea necesario 2005-06-13 ©SKF Slide 56 SKF Service Division / Reliability Systems
Aditivos EP y AW - Cuidados Lubricantes con aditivos EP no deben ser usados en rodamientos que operan a temperaturas superiores a los 100°C
• Muchos aditivos EP actuales son del tipo Sulfuro/F ósforo . Desafortunadamente, estos aditivos pueden tener un efecto negativo dentro de la estructura del acero reduciendo su fortaleza
• La modificación estructural promueve los mecanismos difusivos y corrosivos en las superficies de contacto de los rodamientos y acelera la falla de los mismos iniciando como micro desgaste (micro picadura)
• A altas temperaturas use aditivos AW (Anti-Wear) que tienen una función similar a los EP.
2005-06-13 ©SKF Slide 57 SKF Service Division / Reliability Systems
Proceso de selecci ó n de una grasa Proceso de selección simplificado: 1 Encuentre la viscosidad del aceite base 2 Seleccione la consistencia 3 Revise los requerimientos de EP/Lubricante sólido
4 Identifique propiedades adicionales requeridas 2005-06-13 ©SKF Slide 58 SKF Service Division / Reliability Systems
4. Seleccione propiedades adicionales Recuerde, si no se requieren propiedades adicionales: Un jabón de lítio y un aceite de base mineral es suficiente Para: Rango de temp. de operación:
Observe: Espesante + Aceite base
(abajo de 50°C, arriba de 100°C)
Resistencia al agua:
Espesante
Inhibidores de la corrosión:
Aditivos, Espesante
Bio-degradabilidad:
Aceite base
2005-06-13 ©SKF Slide 59 SKF Service Division / Reliability Systems
Rango de temperatura y resistencia al agua Espesante
Aceite Base Temp.(ºC) Resistencia al agua
Jabón de Sodio
Aceite mineral
- 20 a 100
Se Disuelve
Complejo de Sodio
Aceite mineral
- 20 a 140
Resistente hasta 80°C
Jabón de Litio
Aceite mineral
- 20 a 130
Resistente hasta 90°C
Complejo de Litio
Aceite mineral
- 20 a 150
Resistente
Jabón de Aluminio
Aceite mineral
- 20 a 70
Resistente
Jabón de Calcio
Aceite mineral
- 20 a 50
Altamente resistente
Jabón complejo de
Aceite mineral
- 20 a 140
Altamente resistente
Bario o Calcio
2005-06-13 ©SKF Slide 60 SKF Service Division / Reliability Systems
Rango de temperatura y resistencia al agua Espesante
Aceite base
Temp.(ºC) Resistencia al agua
Bentonita
Aceite mineral
- 20 a 150
Resistente
Complejo de aluminio
Aceite mineral
- 20 a 150
Resistente
Poliurea
Aceite mineral
- 20 a 150
Resistente
Poliurea
SHC
- 40 a 160
Resistente
Jabón de litio
Di-Ester
- 50 a 110
Resistente
Jabón de litio
Poli-Ester
- 40 a 160
Resistente
Jabón de litio
Silicona
- 40 a 170
Altamente Resistente
2005-06-13 ©SKF Slide 61 SKF Service Division / Reliability Systems
Grasas SKF ticas Especificaciones técnicas y caracter ís Designación
-
Descripción
Clase NLGI
Espesante /aceite base
Viscosidad del aceite base (mm2/ s)
Límites de temperatura(ºC)
40 °C
100 °C
LTL1)
HTPL2)
LGMT 2
Multiusos en industria y automóviles
2
Jabón de litio/aceite mineral
110
11
-30
120
LGMT 3
Multiusos en industria y automóviles
2
Jabón de litio/aceite mineral
120
12
-30
120
LGEP 2
Presión extrema, grandes cargas
2
Jabón de litio/aceite mineral
200
16
-20
110
LGLT 2
Cargas ligeras y baja temperatura, alta velocidad
2
Jabón de litio/aceite diéster
15
3,7
-55
100
LGHP 2
Alto rendimiento yalta temperatura
2
Di-urea/aceite mineral
96
10,5
-40
150
LGFP 2
Compatible con los alimentos
2
Complejo de aluminioaceite blanco de uso médico
130
7,3
-20
110
LGGB 2
Biodegradable y bajatoxicidad
2
Jabón de litio o calcio/aceite éster
110
13
-40
120
2005-06-13 ©SKF Slide 62 SKF Service Division / Reliability Systems
Grasas SKF ticas Especificaciones técnicas y caracter ís Designación
Descripción
Clase NLGI
Espesante /aceite base
Viscosidad del aceite base (mm2/ s)
Límites de temperatura(ºC)
40 °C
100 °C
LTL1)
HTPL2)
LGLC 2
Baja temperatura yalta velocidad
2
Jabón complejo de calcio/aceite éster-mineral
24
4,7
-40
120
LGWA 2
Amplio margen de temperaturas
2
Jabón complejo de litio/aceite mineral
185
15
-30
140 (picos de 220)
LGHB 2
Alta viscosidad y altastemperaturas
2
Complejo de sulfonatode calcio/aceite mineral
450
26,5
-20
150 (Picos de 200)
LGET 2
Temperaturas extremas
2
PTFE/sintético/p oliéter fluorado
400
38
-40
260
LGEM 2
Alta viscosidadcon lubricantes sólidos
2
Jabón de litio/aceite mineral
500
32
-20
120
LGEV 2
Viscosidad sumamente altacon lubricantes sólidos
2
Jabón de litiocalcio/aceite mineral
1 000
58
-10
120
LGWM 1
Presión extrema,baja temperatura
1
Jabón de litio/aceite mineral
200
16
-30
110
2005-06-13 ©SKF Slide 63 SKF Service Division / Reliability Systems
Tercera Parte Pruebas sobre grasas, Cantidad de llenado y Relubricaci ó n
2005-06-13 ©SKF Slide 64 SKF Service Division / Reliability Systems
Pruebas realizadas sobre Grasas No todas las propiedades de una grasa pueden establecerse en un laboratorio, algunas deben obtenerse con pruebas sobre rodamientos:
Pruebas de laboratorio:
• •
Consistencia Rata de sangrado de aceite
Pruebas sobre rodamientos (Rig test):
• • •
Vida de la grasa Capacidad de protección al oxido Caracter ís ticas de sonido
2005-06-13 ©SKF Slide 65 SKF Service Division / Reliability Systems
Pruebas de grasas en Laboratorio PRUEBA
PARAMETRO DE LA GRASA
Penetraci ón
Consistencia
Separaci ón de aceite
Comportamiento del sangrado del aceite
Análisis de composición
Aceite base, aditivos y espesantes tipo/contenido
Viscosidad del aceite
Viscosidad del aceite sangrado
Punto de goteo
Limite superior de temperatura
Resistencia al agua
Resistencia al agua
Tirilla de cobre
Agresividad hacia las aleaciones de cobre
Estabilidad Mecánica
Estabilidad a esfuerzos cortantes mientras esta en operaci ón
Contenido de agua
Contenido de agua
Contenido metálico
Jabón metálico c.q. Contenido de impurezas
Compatibilidad
Con preservativos, sellos de caucho, jaulas de materiales y otras grasas
2005-06-13 ©SKF Slide 66 SKF Service Division / Reliability Systems
(jaulas de bronce)
Pruebas de grasa sobre rodamientos PRUEBA
PARAMETRO DE LA GRASA
SKF R0F
Desempeño en DGBB
SKF GAST
Desempeño en DGBB con rotaci ón del anillo externo
SKF R2F
Desempeño en rodamientos de rodillos
SKF V2F
Estabilidad mecánica (bajo fuerzas de aceleración)
SKF EMCOR
Propiedades para inhibir la corrosi ón
SKF BEQUIET
Desempeño silencioso / aspectos de limpieza
FAFNIR
Protección contra el falso brinelling
LOW TEMP TORQUE
Limite inferior de temperatura
4-BALL Wear
Propiedades anti-desgaste
4-BALL Weld-load
Propiedades EP
2005-06-13 ©SKF Slide 67 SKF Service Division / Reliability Systems
M á quina para pruebas Emcor de SKF •(ISO 11007, DIN 51802 IP 220)
Prueba para las propiedades de inhibici ón de la corrosión en grasas
2005-06-13 ©SKF Slide 68 SKF Service Division / Reliability Systems
Prueba SKF Emcor: Inhibici ó n de la corrosi ó n Método de la prueba
SKF EMCOR (ISO 11007, DIN 51802 IP 220)
Propósito
Determinación de las propiedades de inhibición de la corrosión
Resultado
Grado de calificación de la grasa
1. Principio de la
1.
prueba 2. 2. Estrategia de la
prueba 3. 4. 5. 6.
Tipo de rodamiento Duración de la prueba Velocidad Temperatura
2005-06-13 ©SKF Slide 69 SKF Service Division / Reliability Systems
3. 4. 5. 6.
Exposición a agua destilada (alternándolo con agua-sal, agua de proceso o agua de lavado) 2 rodamientos; calificación de 0-5 para el grado de corrosión. Sin marcas de corrosión en los caminos de los aros exteriores acordes con los criterios de SKF para clasificaciones 'b', 'c' or 'd' 1306K/236725, llenado con 10 gramos de grasa 164 horas 80 rpm Ambiente (aprox. 20 °C)
Pruebas SKF R0F en m á quinas Prueba para la vida útil de la grasa y su desempe ño a altas temperaturas
2005-06-13 ©SKF Slide 70 SKF Service Division / Reliability Systems
Prueba SKF R0F de desempeño de grasas Método de la prueba
SKF R0F
Propósito
Determinación de la vida útil de la grasa/temperatura superior limite de desempeño de una grasa
Resultado
Sistema de vida y límite superior de temperatura. La grasa pasa si L50 > 1000h
Principio de la prueba
Probar varios grupos de DGBB's sellados de por vida girando hasta que fallen
Estrategia
Tipo de rodamiento Velocidad
Temperatura Carga Aplicada
2005-06-13 ©SKF Slide 71 SKF Service Division / Reliability Systems
5 grupos de 2 rodamientos trabajando hasta que fallen 6204-2Z/C3 (S2), grado normal de llenado 10000 rpm (5600, 15000 and 20000 opcional) Para ser seleccionado (120 - 250 °C) 100 N axial y 50 N radial (C/P ~ 45)
Cantidad de llenado de grasa Rodamientos abiertos (No obturados): El rodamiento debe ser llenado en un 100% El soporte/alojamiento debe ser llenado solo en un 30-50%.
2005-06-13 ©SKF Slide 72 SKF Service Division / Reliability Systems
Cantidad de llenado de grasa en soportes SKF
2005-06-13 ©SKF Slide 73 SKF Service Division / Reliability Systems
Cantidad de llenado de grasa Rodamientos obturados: Están lubricados de por vida y no necesitan mantenimiento. • Llenado normal = 25-35% del espacio libre interior • NO se debe aplicar mas grasa! Las grasas estándar en DGBB, según la serie y tamaño son: D i á m e t r o e x t er io r ( m m )
D
Se r i e d e
d < 10
≤
30
30 < D d
≥
≤
62
D > 62
10
diámetros 8, 9 0, 1, 2, 3
2005-06-13 ©SKF Slide 74 SKF Service Division / Reliability Systems
LHT23
LT10
MT47
MT47
MT47
MT47
MT47
MT33
Grasas en rodamientos obturados Grasas estándar
Especificaciones Técnicas
Grasas especiales
LHT23
LT10
MT47
MT33
GJN
GXN2
GWB
LT20
Espesante
Litio
Litio
Litio
Litio
Poliurea
Poliurea
Poliurea
Litio
Aceite base
éster
diéster
mineral
mineral
mineral
mineral
éster
diéster
2
2
2
3
2
2
2-3
2
–50 a +90
–30 a +110
–30 a +120
–30 a +150
–40 a +150
–40 a +160
–55 a +110
Consistencia NLGI
Rango de –50 a +140 operacion °C Visc.@40 °C
26
12
70
74
115
96
70
15
Visc.@100 °C
5,1
3,3
7,3
8,5
12,2
10,5
9,4
3,7
2005-06-13 ©SKF Slide 75 SKF Service Division / Reliability Systems
Modos de lubricaci ó n Engrasado de por vida : La vida de servicio de la grasa en los rodamientos obturados normalmente excede la vida útil esperada del rodamiento Relubricación ocasional : El lubricante de los rodamientos pierde gradualmente sus propiedades como resultado del trabajo mecánico, el envejecimiento y la presencia de contaminantes Relubricación continua : Para aplicaciones de alta demanda y para propósitos de sellado se deben instalar sistemas especiales.
2005-06-13 ©SKF Slide 76 SKF Service Division / Reliability Systems
n e r a s d o n d á t a r 0 s t u 2 T e L b s o y 0 a s s 1 T a o r t L , g n 7 e 4 e i T d m M , a a 3 3 d i d T o V r M
2005-06-13 ©SKF Slide 77 SKF Service Division / Reliability Systems
Vida de la grasa en rodamientos obturados (www.skf.com) •Seleccionar el rodamiento •Velocidad de giro •Carga radial y axial •Temperatura de operación •Tipo de grasa •Vida estimada de la grasa (10% de fallos)
2005-06-13 ©SKF Slide 78 SKF Service Division / Reliability Systems
Relubricación Ocasional El intervalo de lubricación adecuado, depende de muchos factores.
1.Tipo y Tamaño del rodamiento, 2.Velocidad, 3.Temperatura de funcionamiento, 4.Tipo de grasa, 5.El espacio que rodea al rodamiento y su entorno. S ólo es posible basar las únicas recomendaciones en reglas estad ís ticas. 9
SKF define los intervalos de relubricación como el per í odo de tiempo al final del cual un 99 % de los rodamientos siguen lubricados de manera fiable. Esto representa la vida L1 de las grasas.
2005-06-13 ©SKF Slide 79 SKF Service Division / Reliability Systems
Relubricaci ó n Ocasional GC4000 (1985) Información necesaria: •El tipo del rodamiento •La velocidad de rotación (n) •El diámetro del agujero del rod. (d) Condiciones del diagrama: •Ejes horizontales •Condiciones normales de operación •Buen sistema de retención y sellado •Grasas minerales/jabón de Litio de buena calidad •Diagrama válido solo a 70 °C (aro exterior)
∆T +15 °C (max 100 °C), Disminuya a la mitad el intervalo ∆T -15 °C (min 50 °C), Aumente el intervalo (40% aprox.)
2005-06-13 ©SKF Slide 80 SKF Service Division / Reliability Systems
•Diagrama conservador!
2005-06-13 ©SKF Slide 81 SKF Service Division / Reliability Systems
Relubricaci ó n Ocasional GC5000 (2004) Depende de: El factor de velocidad A multiplicado por el factor para el rodamiento bf correspondiente, donde •A = n.dm ( RPM.mm) •bf = factor para el rodamiento que depende del tipo de rodamiento y de las condiciones de carga La relación de carga C/P Condiciones del diagrama: Igual que el anterior
2005-06-13 ©SKF Slide 82 SKF Service Division / Reliability Systems
Factores de los rodamientos y lí mites recomendados para el factor de velocidad A Tipo de
rodamiento1)
Factor del rodamiento
Límites recomendados para el factor de velocidad A (mm/min) para la relación de carga
bf
C/P ≥ 15
C/P ≈ 8
C/P ≈ 4
Rodamientos rígidos de bolas
1
500 000
400 000
300 000
Rodamientos de bolas con contacto angular
1
500 000
400 000
300 000
Rodamientos de bolas a rótula
1
500 000
400 000
300 000
1,5
450 000
300 000
150 000
2
300 000
200 000
100 000
de sentido constante
4
200 000
120 000
60 000
- lleno de rodillos, sin jaula2)
4
NA3)
NA3)
20 000
Rodamientos de rodillos cilíndricos - rodamiento libre - rodamiento fijo, sin cargas axiales externas o con cargas axiales ligeras pero alternantes - rodamiento fijo, con carga axial ligera
2)
El valor tf obtenido en el diagrama 4 debe dividirse por un factor de 10 2005-06-13 ©SKF Slide 83 SKF Service Division / Reliability Systems
Factores de los rodamientos y lí mites recomendados para el factor de velocidad A Tipo de
rodamiento1)
Factor del rodamiento
Límites recomendados para el factor de velocidad A (mm/min) para la relación de carga
bf
C/P ≥ 15
C/P ≈ 8
C/P ≈ 4
Rodamientos de agujas
3
350 000
200 000
100 000
Ro d a m i e n t o s d e r o d i l l o s c ó n i co s
2
350 000
300 000
200 000
series 222, 238, 239
2
350 000
200 000
100 000
series 213, 223, 230, 231, 232, 240, 248, 249
2
250 000
150 000
80 000
serie 241
2
150 000
80 0004)
50 0004)
series 238, 239
2
230 000
130 000
65 000
series 230, 231, 232, 240, 248, 249
2
170 000
100 000
50 000
serie 241
2
100 000
50 0004)
30 0004)
6
150 000
50 0002)
30 0002)
Rodamientos de rodillos a rótula
Cuando la proporción de la carga Fa/Fr > e todas las series 2)
El valor tf obtenido en el diagrama 4 debe dividirse por un factor de 10 2005-06-13 ©SKF Slide 84 SKF Service Division / Reliability Systems
Factores de los rodamientos y lí mites recomendados para el factor de velocidad A Tipo de
rodamiento1)
Factor del rodamiento bf
Límites recomendados para el factor de velocidad A (mm/min) para la relación de carga C/P ≥ 15
C/P ≈ 8
C/P ≈ 4
Rodamientos CARB ® - con jaula
2
350 000
200 000
100 000
- sin jaula2)
4
NA3)
NA3)
20 000
Rodamientos axiales de bolas
2
200 000
150 000
100 000
Rodamientos axiales de rodillos cilíndricos
10
100 000
60 000
30 000
Rodamientos axiales de agujas
10
100 000
60 000
30 000
4
200 000
170 000
150 000
Rodamientos axiales de rodillos a rótula - arandela del eje giratoria 1)
Los factores geométricos y los factores de velocidad prácticos recomendados "A" son aplicables para rodamientos con una geometría interna estándar y una ejecución de la jaula estándar. 2) El valor t obtenido en el diagrama 4 debe dividirse por un factor de 10 f 3) No es aplicable, para estos valores de C/P se recomienda usar en su lugar un rodamiento con jaula 4) Para mayores velocidades se recomienda una lubricación con aceite
2005-06-13 ©SKF Slide 85 SKF Service Division / Reliability Systems
ATENCION
Si el factor de velocidad A supera el 70 % del lí mite recomendado de acuerdo con la Tabla, o si las temperaturas ambientales son altas, se recomienda utilizar los c álculos mostrados en la sección "Velocidades y vibraci ón“ del GC5000 para verificar la temperatura de funcionamiento y el método de lubricación adecuado.
2005-06-13 ©SKF Slide 86 SKF Service Division / Reliability Systems
Ajuste del intervalo de relubricaci ó n ∆T +15 °C (max 100 °C), Disminuya a la mitad el intervalo, t f ∆T -15 °C (min 50 °C), Aumente el intervalo (40% aprox.), tf
t f , T op
= 2
⎛ 70 º C − T op ⎜⎜ ⎝ 15 º C
⎞ ⎟⎟ ⎠
.t f , 70
º C
Ejemplo:@100ºC con tf =6000 horas
t f ,T op 2005-06-13 ©SKF Slide 87 SKF Service Division / Reliability Systems
⎛ 70ºC −100ºC ⎞ ⎜ ⎟ ⎝ 15ºC ⎠
=2
.6000 = 1500
Ejercicio Calcule el intervalo de relubricaci ón para un rodamiento 6318 instalado en un motor el éctrico que gira a 2000 RPM con 78ºC.
t f ,T
op
=2
⎛ 70 º C − 78 º C ⎞ ⎜ ⎟ ⎝ 15 º C ⎠
2005-06-13 ©SKF Slide 88 SKF Service Division / Reliability Systems
6200
.6200 = 4284horas
Ejercicio Calcule el intervalo de relubricaci ón para un rodamiento 6318 instalado en un motor eléctrico que gira a 2000 RPM con 78ºC. C/P>15
6200
1.
A=n.dm = 280000
3.
Tabla: 500000*0,7
3.
280000 < 350000
4.
bf = 1
5.
A.bf = 280000
t f ,T
op
2005-06-13 ©SKF Slide 89 SKF Service Division / Reliability Systems
=2
⎛ 70 º C − 78 º C ⎞ ⎜ ⎟ ⎝ 15 º C ⎠
.6200 = 4284horas