FUNDAMENTOS DE LUBRICACION INDUSTRIAL
CONTENIDO
Fricción, coeficiente de fricción, desgaste. 2. Lubricantes. Funciones y tipos de lubricantes según su estado. 3. Lubricantes minerales, lubricantes sintétic sintéticos, os, lubricantes grado alimenticio 4. Viscosidad, índice de viscosidad de un aceite 5. Unidades de medida de la viscosidad, equivalencias entre diferentes grados 6. Parámetros para la selección correcta de la viscosidad 7. Causas frecuentes de falla de maquinaria y los lubricantes. a- Contaminación del Lubricante b- Película de aceite. c- Niveles d- Selección incorrecta del lubricante e- Frecuencias de cambio. 8. Recomendaciones durante la aplicación de lubricantes a. Como efectuar el cambio de aceite b. como efectuar el lavado interno (flushing) 9. seguridad industrial 1.
1. FRICCIÓN, COEFICIENTE COEFICIENTE DE FRICCIÓN, FRICCIÓN, DESGASTE. DESGASTE. Cuando una superficie se desliza sobre otra, siempre hay resistencia al movimiento. Esta fuerza de resistencia se conoce con el nombre de: FRICCION Cuando la FRICCION es grande, deslizarse se vuelve difícil, las superficies se:
- CALIENTAN - DESGASTAN - HAY MAYOR CONSUMO DE ENERGIA
Proceso de continua pérdida de la sustancia superficial causada por la acción de la fricción. Las piezas sufren cambios que pueden ser visibles en su superficie manifestándose en deformaciones de las mismas, alteración de tolerancias, etc.
DESGATE NO CONTROLADO = FALLA PREMATURA DE COMPONENTES
FRICCION POR DESLIZAMIENTO
FRICCION POR ROTACION
FRICCION POR RODADURA
RODADURA Y DESLIZAMIENTO
FILOSOFIA DE TODA INDUSTRIA
Menor desgaste
Menor consumo de energía
LUBRICANTE Toda sustancia que reduce la fricción y facilita el desplazamiento de dos cuerpos.
FACTORES A CONSIDERAR PARA EL DESEMPEÑO DE UN LUBRICANTE Carga Velocidad Temperatura Medio Ambiente
FUNCIONES DE LOS LUBRICANTES
Separar partes En contacto
Remover los
Depósitos
Lubricar
Retirar calor del sistema
Por su estado, se clasifican en: A. Gaseosos
: Aire o gases inertes
B. Líquido
: Aceites minerales o sintéticos : Aceites vegetales o animales
C. Consistentes
: Grasas con aceite básico mineral o sintético y un espesante. : Pastas de montaje
D. Sólidos
: MoS2, grafito, PTFE, otros
ACEITES MINERALES: Se fabrican a partir de la obtención de bases de origen mineral derivadas del petróleo, a las cuales se les agregan los ADITIVOS para darle propiedades específicas según su aplicación.
REFINERIA DE PETROLEO DONDE SE OBTIENEN BASES LUBRICANTES MINERALES
Las bases para los aceites sintéticos se obtienen a partir de una reacción química entre elementos de bajo peso molecular para obtener otro de alto peso molecular con propiedades específicas. Así mismo a esta base se le agregan los ADITIVOS.
BASES LUBRICANTES SINTETICAS Las de mayor utilización son las siguientes: Hidrocarburos Sintéticos (PAO) Aceites Esteres Aceites de Polialquilenglicol (PAG) Aceite de Silicona Otros
DONDE EXISTEN LOS RIESGOS? - Goteo desde sistemas cerrados, como reductores, sopladores, rodamientos etc. etc. por
fallas en sellos, retenes o empaques. - Salpique desde puntos abiertos que están lubricados (cadenas, engranajes) - Goteo desde sistemas de lubricación por circulación, especialmente cuando los sistemas están bajo presión. - Contacto con el lubricante de guías deslizantes, levas etc. - Aceite transportado con el aire comprimido
Goteo de aceite del reductor sobre la banda transportadora de galletas Aplicar fluido para engranajes tipo H1
La caja de engranajes esta situada sobre la parte superior del tanque mezclador de alimentos. Es posible que el lubricante contamine el alimento.
El motor reductor también esta situado sobre la parte superior del tanque de alimentos. Aquí se requiere lubricante tipo H 1
Diferentes puntos para aplicación de los Lubricantes
-
Es esencial identificar todos los potenciales riesgos de contaminación con el lubricanteCualquiera de los dos, rediseño o minimizarlo usando lubricantes grado alimenticio. Racionalizar los productos: Reducción de errores humanos Introducir prácticas de clasificación de lubricantes Ayudar a identificar excesos y/o deficiencia de lubricante.
VISCOSIDAD
Medida interna de la fricción de una sustancia liquida o su resistencia a fluir.
AGUA Baja viscosidad
MIEL Alta viscosidad
La viscosidad de un fluido se ve afectada por la temperatura; Por ello los aceites de aplicación industrial según la norma ISO se mide a 40º C. Estableciéndose las siguientes viscosidades. 2
3
5
7
10
15
22
Poca aplicación
32
46
68
100
150
220
Grados más ampliamente usados
320
460
680
1000
1500
Poco uso
A mayor grado ISO, es más alta la viscosidad del aceite
Se define como la mayor o menor estabilidad de la viscosidad de un aceite lubricante con la variación de la temperatura.
VISCOSIDAD Alto IV
Ba o IV TEMPERATURA
Parámetros para la selección correcta de la viscosidad Normalmente el fabricante (OEM), indica el lubricante para cada componente del equipo con las siguientes características: - ISO VG
- IV mínimo - Tipo de aceite Si no se dispone de las recomendaciones del fabricante, es preciso calcular la viscosidad teniendo en cuenta estos factores operacionales:
a. Carga b. Velocidad c. Temperatura d. Medio ambiente Relación viscosidad Vs. Factores operacionales Aceite de alta viscosidad
•
Aceite de baja viscosidad
•
En condiciones de:
En condiciones de:
•
Baja velocidad
Alta velocidad
•
Carga pesada
Carga ligera
•
Alta temperatura
Baja temperatura
CAUSAS FRECUENTES DE FALLA DE MAQUINARIA Y LA LUBRICACION
Rayaduras en la cara del diente por presencia De tierra o arena en el interior de una caja De engranajes.
Recipientes destapados reciben contaminantes
- Polvo - Tierra o arena - Otras partículas sólidas - Agua - Subproductos de la combustión - Mezclas con otros productos. CONSECUENCIAS: Todos o cada uno de estos contaminantes en el Lubricante:
- Reducen el rendimiento - Cambian la viscosidad - Absorben ciertos aditivos - Disminuyen su vida útil - Alteran la química del lubricante
ACEITE CONTAMINADO CAUSA: Aglomeraciones de fibras contaminantes en aceite hidráulico CONSECUENCIA: Obstrucción de filtros
DISEÑOS PARA VERIFICAR NIVEL DE ACEITE
- Incremento de la fricción fluida - Elevación de la temperatura - Pérdida de potencia - Daño en retenedores - Fugas de aceite. Si se tienen BAJOS NIVELES de aceite: - Posibilita la Fricción sólida - Se produce desgaste adhesivo y abrasivo - Elevación de la temperatura Tipo de lubricante incorrecto
Consecuencia: Picado en engrana jes por aplicación de aceite sin la aditivación requerida (EP) o aceite de muy baja viscosidad.
PRECAUCIONES RELACIONADAS CON EL LUGAR DE TRABAJO Y EL MEDIO AMBIENTE
Para un uso seguro de lubricantes el operario debe contar con mínimas precauciones:
Aparatos protectores sobre las maquinas guantes, overoles para eliminar contacto.
Contar con un lugar de lavado asequible con jabón, toallas, etc. Cremas protectoras.
Debe proveerse de arreglos o mecanismos especiales para la extracción de vapores y finas aspersiones en el aire que respira. Contar con botiquín de primeros auxilios Practicar una exhaustiva supervisión para asegurar que todas estas precauciones sean tomadas.
- Observar la identificación de riesgo adheridas al empaque del material
8. Recomendaciones durante la aplicación de lubricantes Valor de la lubricación Dentro del presupuesto de mmtto
En promedio la lubricación contribuye con un 3-5% del presupuesto total de mantenimiento
Partes y Equipo Lubricacion Mano de obra Otros
CONSECUENCIAS ECONOMICAS COMO RESULTADO DE UNA LUBRICACION DEFICIENTE - Elevado consumo de repuestos - Pérdidas de producción por paradas no programadas del equipo - Mayores costos de mano de obra, por cambio de piezas - Mayor consumo de energía - Mayor consumo de lubricantes •
Recomendaciones:
- Mantener los equipos siempre lubricados -El lubricante debe ser siempre el indicado para esta aplicación. - Evitar los excesos de lubricantes - No mezclar diferentes tipos de aceites - No mezclar diferentes tipos de grasas - Atender las recomendaciones previstas en cuanto a las cantidades, frecuencias e inspecciones.
•
•
realizar la sustitución del aceite únicamente cuando esté a temperatura ambiente. un aceite demasiado frío podría no ser lo suficientemente fluido para que su vaciado sea correcto. el drenaje debe hacerse cuando la superficie del reductor este tibia. demasiado caliente el aceite puede provocar quemaduras.
PROCEDIMIENTO PARA EL CAMBIO DE ACEITE • • • • • • • • •
delimitar el área de trabajo. quitar el tapón de nivel, el tapón de salida de gases y el tapón de vaciado. drenar completamente el aceite * volver a colocar el tapón de drenaje llenar con aceite nuevo por el orificio de salida de gases comprobar el nivel a partir del tapón volver a colocar el tapón de nivel. volver a colocar el tapón de salida de gases * si durante el drenaje se advierte un fluido demasiado sucio, puede ser preciso realizar un flushing al equipo
Los Trabajos generales comprenden los siguientes controles: - Inspeccionar la temperatura en la superficie de la carcaza de los equipos. Comprobar el nivel de aceite Inspeccionar ruidos no normales de los componentes - Verificar la hermeticidad del aceite Visualizar si existe algún contenido de agua en el lubricante* - Comprobar que el purgador o el orificio de purgado estén limpios - Realizar el cambio de aceite en los intervalos requeridos - Controlar que la ventilación prevista, no este obstruida por restos de pintura o suciedad. Una ventilación obstruida conduce a una sobre presión interna que puede provocar daños a los sellos y fugas del lubricante. -
-
*Tener en cuenta la creación de agua condensada y la que pueda ingresar del exterior durante la operación
Pruebas realizadas, han determinado que pequeñas fugas incrementan el consumo de los aceites elevando los costos de mantenimiento, estas pérdidas se cuantifican así:
Una gota por segundo
Pérdida por día Galones 1,125
Pérdida por mes Galones 33,75
Pérdida por año Galones 405
Una gota cada 5 seg.
0,225
6,75
81
Una gota cada 10 seg.
0,112
3,36
40,3
HERRAMIENTAS PARA LA LUBRICACION: Safe Oil Lubricants
El orden, la organización y la limpieza de un almacén, son normas que garantizan la conservación de la calidad de los lubricantes
LAVADO INTERNO DE UN EQUIPO – FLUSHING Consiste en lavar internamente el depósito de aceite de los equipos y de todo el sistema de lubricación sin desmontarlo, con el fin de evacuar los contaminantes o productos insolubles de la oxidación del aceite, que se van adhiriendo fuertemente a las superficies metálicas en forma de lodos y de gomas que no lograron salir durante el drenaje del aceite usado, los cuales propician la oxidación definitiva y el deterioro prematuro del lubricante. El FLUSHING, se debe llevar a cabo cuando el equipo este fuera de servicio y puede incluir el cambio del aceite ó la filtración del mismo. CUANDO SE DEBE REALIZAR EL FLUSHING Si el aceite de un equipo debe cambiarse por haber cumplido su periodo de uso o se determino el cambio anticipado por contaminación u oxidación y durante su evacuación se evidencia alta presencia de lodos o sedimentos es preciso realizar un lavado interno para que el nuevo aceite no se contamine.
PROCEDIMIENTO PARA REALIZAR EL FLUSHING (si se esta evacuando un aceite derivado del petroleo) * Evacuar el aceite usado del depósito * Colocar los tapones laterales e inferiores * Aplicar en el depósito, aceite nuevo sin aditivos de viscosidad ligera (ej. ISO 22) o realizar una mezcla de kerosene con aceite nuevo del mismo que se aplicará posteriormente en el equipo en una proporción 50% y 50%. Conservar los niveles indicados para el lubricante. * Se enciende el equipo por un espacio de 5 a 10 minutos sin carga * Se drena la totalidad del fluido utilizado * A continuación se llena el depósito con el nuevo aceite.
Si al drenar el fluido del flushing aun se observa presencia de sedimentos, es conveniente repetir la operación. OBSERVACION: Si el equipo al que se le realiza el flushing utiliza o va a utilizar aceite grado alimenticio, el lavado deberá hacerse con un aceite que tenga estas mismas características o con un aceite blanco el cual es incoloro, insaboro e inoloro
9. PRECAUCIONES DE SEGURIDAD E HIGIENE PARA EL TRABAJADOR
vitar contactos innecesarios de la piel con el aceite, utilizando pañuelos o bayetillas y asegurando que los sellos en el sistema de lubricación se encuentren adecuadamente ajustados.
o colocar en los bolsillos paños impregnados de aceite o herramientas engrasadas. o use trapos sucios para limpiar la piel de aceites. Partículas metálicas abrasivas pueden herir la piel con el peligro de infección.
etire las partículas de metal y suciedad de las maquinas con los implementos apropiados.
ecurra al tratamiento de primeros auxilios, cuando ocurra alguna lesión por breve que sea. - Asearse regularmente, especialmente antes de comer, antes de ir al sanitario y después del trabajo. Debe usarse jabón. No debe usarse solvente como queroseno gasolina o thiner. Use crema después del lavado.
o se vista con ropas impregnadas de aceite. La ropa de trabajo debe asearse frecuentemente.
eporte cualquier anormalidad aparecida en la piel o en cualquier parte del cuerpo (vaya al medico sin demora).
special atención al trabajar con sistemas de engranajes ya que un escape súbito puede inyectar la grasa dentro de la piel. Tales accidentes acarrear serios problemas que requieren atención médica.
BIBLIOGRAFIA: - Tutor de LUBRICACION INDUSTRIAL SHELL - Lubrizol UMACO Y CIA. S.A. C.Caicedo 2009
