Determinar las características de un rodamiento y los aceites de lubricación que se necesitan. Tener conocimientos básicos del desmontaje y mantenimiento de rodamientos. Conocer los diferentes tipos de aceites que se implementan en la lubricación de los rodamientos.
3. ATS
4. MARCO TEORICO
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EL LUBRICANTE CON RODAMIENTO -
FUNCIONES DE LA LUBRICACION EN EL RODAMIENTO
La lubricación en los rodamientos tiene la función –iual que en los cojinetes de desli!amiento– de e"itar o de reducir el contacto metálico entre las super#cies de rodadura y de desli!amiento$ es decir$ mantener bajos el ro!amiento y el desaste. %n los rodamientos se lle"a el aceite$ que se ad&iere a las super#cies de las pie!as que ruedan unas sobre otras$ a las !onas de contacto. %l aceite separa las super#cies de contacto y e"ita así el contacto metálico '(lubricación física)*. %n las super#cies de contacto aparecen mo"imientos de desli!amiento aparte de los mo"imientos de rodadura$ pero en un rado muc&o menor que en los cojinetes de desli!amiento. %stos mo"imientos de desli!amiento tienen su orien en deformaciones elásticas de los componentes de los rodamientos y en la forma cur"a de las super#cies de rodadura. %n las !onas en las que en rodamientos aparecen mo"imientos puros de desli!amiento$ como por ejemplo entre cuerpos rodantes y jaula o entre las super#cies frontales de los rodillos y las super#cies de los bordes$ las presiones eneralmente son muc&o menores que en el campo de rodadura. +a que los mo"imientos de desli!amiento en los rodamientos sólo desempe,an un papel secundario$ la potencia perdida y el desaste de los rodamientos no rebasa ciertos límites$ an en el caso de una lubricación de#ciente. sí es posible lubricar rodamientos con rasas de diferente consistencia o con aceites de diferente "isocisad. demás puede dominarse una amplia !ona de re"oluciones y tambi/n randes solicitaciones a cara sin repercusión. 0uc&as "eces no se formará una película lubricante totalmente portante$ con lo que por lo menos en alunas !onas la separación debida a la película lubricante estará interrumpida. Tambi/n en estos casos es posible un ser"icio con poco desaste si las temperaturas ele"adas en los puntos en que aparecen oriinan reacciones químicas entre los aditi"os contenidos en el lubricante y las super#cies metálicas de los cuerpos rodantes o de los aros 'capas de reacción tribolóica*$ que conducen a productos de reacción con capacidad lubricante '(lubricación química)*. La lubricación se "e apoyada no sólo por estas reacciones de los aditi"os sino tambi/n por los lubricantes sólidos contenidos en el aceite o en la rasa$ en el caso de rasas qui!á tambi/n por el espesante. %n casos especiales es posible lubricar los rodamientos e1clusi"amente con lubricantes sólidos. tras funciones de las que debe encararse el lubricante en el rodamiento es la protección contra la corrosión3 la e"acuación de calor de ro!amiento en el rodamiento 'lubricación con aceite*3 el la"ado de partículas abrasi"as. -
DIFERENTES REGIMENES DE LUBRICACION EN EL RODAMIENTO
%l comportamiento respecto al ro!amiento y al desaste del rodamiento así como la duración que pueda alcan!ar dependen del r/imen de lubricación. %n los rodamientos aparecen principalmente los siuientes reímenes de lubricación4 Lubricación total4 Las super#cies de loscuerpos en mo"imiento relati"o están separadas totalmente o casi totalmente por una película lubricante '#ura 5a*. %1iste pues ro!amiento líquido prácticamente puro. %ste r/imen de lubricación$ denominado tambi/n lubricación líquida$ es el que se debe pretender alcan!ar. Lubricación parcial4 Debido a un espe-sor insu#ciente de la película lubricante – aparecen contactos metálicos en alunas !onas '#ura 5b*. 6e oriina ro!amiento mi1to. Lubricación límite4 Durante la lubrica-ción parcial aparecen presiones y – temperaturas muy ele"adas en los puntos de contacto metálico. 6i el lubricante contiene aditi"os apropiados$ se oriinan reacciones entre los aditi"os y las super#cies metálicas. sí se forman productos de reacción con capacidad lubricante que oriinan la formación de una capa límite '#ura 5c*. %stos reímenes de lubricación$ lubricación total$ lubricación parcial y lubricación límite$ pueden aparecer tanto con una lubricación por aceite como con una con rasa. 7u/ –
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película lubricante se formará en el caso de lubricación con rasa depende principalmente de la "iscosidad del aceite básico. 8n efecto lubricante adicional tiene tambi/n el espesante de la rasa.
Lubri#cación totalLas super#cies están separadas totalmente por una película portante de aceite
a)
Lubri#cación parcialTanto la película de aceite portante como la capa límite tienen importancia
b)
Lubri#cación límite %l comportamiento depende en primera línea de las cualidades de l a capa límite c)
Capa límite
9elícula lubricante
– Lubricación seca4 Lubricantes sólidos 'como p. e. ra#to y disulfuro de molibdeno*$ aplicados #namente sobre las super#cies funcionales$ pueden e"itar el contacto metálico. %sta capa sólo se mantiene durante cierto tiempo a "elocidades de iro reducidas y presiones bajas. Lubricantes sólidos en el aceite o en la rasa mejoran tambi/n la lubricación en el caso de contactos metálicos aislados.
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CAPAS LUBRICANTES EN LA REGION SECA
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%n lubricantes sólidos con estructura laminar$ las capas laminares del sólido se orientan bajo cara mediante desli!amientos con relación a la super#cie. 9or ello el proceso de desli!amiento tiene luar lejosde la super#cie metálica '#ura 5:*. La capa de lubricante sólido compresible reparte la cara uniformemente sobre una super#cie mayor. Lubricantes sólidos sin estructura laminar son fosfatos$ ó1idos$ &idró1idos y sulfuros. Tambi/n los metales blandos pueden contarse entre los lubricantes sólidos. Debido a su baja resistencia al corte presentan un comportamiento fa"orable respecto al ro!amiento. 9or rela eneral$ con lubricantes sólidos se consiuen tiempos de funcionamiento claramente menores que con lubricación por rasa o por aceite. La capa de lubricante sólido aplicada es solicitada por los procesos de desli!amiento y rodadura astándose al mismo tiempo.
ELECCION DE LUBRICANTE %n la mayoría de los casos que aparecen en la práctica$ las condiciones de ser"icio son tales$ que los rodamientos no presentan e1iencias demasiado ele"adas con respecto a la lubricación. ;ncluso muc&os rodamientos funcionan en la !ona de ro!amiento mi1to. 6in embaro$ si se quiere apro"ec&ar ínteramente toda la capacidad de los rodamientos$ &ay que respetar las siuientes indicaciones. Las rasas$ los aceites y los lubricantes sólidos recomendados por los fabricantes de rodamientos satisfacen las especi#caciones indicadas a continuación para los lubricantes de rodamientos. Con /stas y una adecuada elección se facilita una lubricación e#ca! en una amplia !ona de re"oluciones y solicitaciones. Las rasas para rodamientos están especi#cadas en la norma D;< =5>2=. sí$ p. e.$ tienen que alcan!ar un determinado tiempo de funcionamiento ? =@ a la temperatura de ser"icio superior$ en el banco de ensayos para rasas de rodamientos ?%A de ?B 'D;< =5>25*. Los lubricantes para la !ona de ro!amiento mi1to bajo ele"adas solicitaciones a cara o de baja "iscosidad de ser"icio a ele"adas temperaturas se clasi#can a base de su comportamiento respecto al ro!amiento y al desaste. %n estos casos$ el desaste sólo puede e"itarse si se forman capas límites separadoras en las !onas de contacto$ p. e. debido a la reacción de aditi"os con super#cies metálicas oriinada por altas presiones y una temperatura correspondiente al aditi"o en la !ona de contacto de rodadura. 9ara "eri#car estos lubricantes se utili!an los bancos de ensayos ?%> de ?B '% D;< =5>5A*. l usar aceites minerales altamente aditi"ados$ como por ejemplo aceites &ipoidales o aceites sint/ticos &ay que prestar atención a la compatibilidad con los materiales usados para la obturación y con materiales de los rodamientos 'principalmente los materiales de las jaulas*.
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e lubricación lateral diriida a tra"/s de un disco con ori#cios
5. MATERIALES Y EQUIPO -
6oporte con rodamientos cataloo con rodamientos manual de lubricación manual de rodamientos lubricantes de rodamientos soportes 6
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6. EXPERIMENTACION TAREA N 2B LUBRICACI!N DE RODAMIENTOS CON ACEITE La lubricación con aceite se emplea cuando las elevadas velocidades o las altas temperaturas de funcionamiento no permiten el uso de grasa, cuando es necesario evacuar del rodamiento el calor producido por la fricción o de origen externo, o cuando los componentes adyacentes (engranajes, etc.) están lubricados con aceite. N°
Tarea parcial • • •
Equipos / Observaciones
Datos de trabajo
Soporte con Rodamientos Catálogo de rodamientos Manual de Lubricación
Denominación del soporte: Chumazera
Determinar las caractersticas t!cnicas del soporte
Designación del soporte: 22216 E Dimensin d !e" ro!amiento :
88mm
Dimensin D !e" ro!amiento : 140mm
1 Retirar sólo las tapas del soporte para observar los Componentes
Dimensin B !e" ro!amiento: 33mm
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El soporte traba"ará de acuerdo a las siguientes condiciones# 2 Determinar las condiciones de traba"o del soporte
Solicitar los $alores al pro%esor
N°
Tarea parcial Determinar la $iscosidad del lubricante
Equipos / Observaciones
&
4
Seleccionar dos lubricantes de marcas conocidas 3ue cumplan con las condiciones e5igidas para rodamientos
Determinar los criterios para la cantidad adecuada de aceite
1&'' R(M )emperatura de traba"o# *'+C
Datos de trabajo
Manual de Rodamientos Manual de lubricantes .n%ormación sobre lubricación de rodamientos
.n%ormación sobre lubricación de rodamientos 7 Soportes S9 : S; Cálculos< diagramas =)ablas>
Llenar todo el soporte o Llenar hasta la mitad apliclable /tros criterios 17& del elemento rodante &
Manual de lubricación : mantenimiento 7 Soporte de pie
.n%ormación sobre lubricación de
Cantidad en Cm 6*
C/M?.CR L (R/;ES/R (R EL C/)R/L /bturador de Doble labio# Si @ o CódigoA8186AAAAAA /bturador de nillo en ' #
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6
rodamientos 7 Soportes S9 : S;
.denti%icar las obturaciones utilizadas para soportes S9
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Ao Si @ACódigo /bturador de (ieltro # Si o @ Código
Manual de lubricación : mantenimiento 7 /bturador de %nillo a)ial # Soporte de pie Si @ Código )RB 12<871'AA /bturador de Tapa lateral# Si A o @ Código
*ea con cuidado + busque la &n,ormación en el lugar preciso- .uscar la in,ormación adecuada es una necesidad diaria en la empresa-
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Diagrama : Estimación de la viscosidad nominal 0 necesaria para proporcionar una lubricación adecuada
Diagrama : Estimación de la viscosidad de ,uncionamiento real v
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B"#$ %& "'&()& %l m/todo de lubricación más sencillo es el ba,o de aceite '?iura 5* %l aceite recoido por los componentes iratorios del rodamiento se distribuye por todo el interior del rodamiento y despu/s "uel"e a caer al ba,o de aceite. Cuando el rodamiento no ira$ el aceite deberá tener un ni"el lieramente por debajo del centro del elemento rodante que ocupe la posición más baja
A*(++$ %& +,-('"'(/* %n las aplicaciones de rodamientos que requieren una lubricación con aceite$ dada la "elocidad y las condiciones de funcionamiento$ y una alta #abilidad$ se recomienda el uso de un anillo de lubricación '?iura 2*. %l anillo de recoida sir"e para pro"ocar la circulación del aceite. %l anillo cuela libremente en un manuito situado en el eje$ en un lado del rodamiento$ y se sumere en el aceite situado en la mitad inferior del alojamiento. Cuando el eje ira$ el anillo le siue y transporta el aceite desde la parte inferior &asta un canalón de recoida. continuación$ el aceite Fuye a tra"/s del rodamiento y "uel"e al depósito de la parte inferior
C(',+"'(/* %& "'&()& %l funcionamiento del rodamiento a altas "elocidades dará luar a que la temperatura de funcionamiento aumente y se acelere el en"ejecimiento del aceite. 9ara e"itar los frecuentes cambios de aceite y para conseuir una lubricación adecuada$ normalmente se pre#ere la circulación de aceite '?iura G*. La circulación se consiue normalmente con la ayuda de una bomba. Despu/s de pasar el aceite a tra"/s del rodamiento$ eneralmente se asienta en un depósito en el que se #ltra$ y en caso necesario$ se enfría antes de "ol"er al rodamiento. 8n sistema de filtrado adecuado aumenta el "alor del factor Hc y por tanto la "ida til del rodamiento.
C0$$ %& "'&()& 9ara el funcionamiento "elocidades muy altas$ se debe suministrar al rodamiento una cantidad de aceite su#ciente$ pero no e1cesi"a$ con el #n de obtener una lubricación adecuada sin que la temperatura de funcionamiento aumente más de lo necesario. 8n m/todo particularmente e#ca! para conseuir esto es el uso de inyectores de c&orros de aceite '?iura :*$ en los que se inyecta un c&orro de aceite a alta presión por uno de los lados del rodamiento. La "elocidad del c&orro de aceite debe ser lo su#cientemente ele"ada 'por lo menos 5= ms* como para permitir que el aceite penetre en la turbulencia que rodea al rodamiento cuando /ste ira.
P$&''(/* %& $)" Con el m/todo de proyección de otas '?iura =*$ tambi/n denominado m/todo de aceite-aire$ cantidades de aceite muy peque,as y medidas con precisión penetran en cada rodamiento transportadas por aire comprimido. %sta cantidad mínima permite que los rodamientos puedan funcionar a temperaturas inferiores o a mayores "elocidades que las permitidas por otros m/todos de lubricación. %l aceite se suministra a las tuberías a inter"alos determinados a tra"/s de un medidor$ como el T6-%62 de 6I?. %l aire comprimido transporta al aceite$ que recubre el interior de las tuberías y JescurreJ a lo laro de ellas. Lueo se proyecta &acia el rodamiento a tra"/s de una boquilla. %l aire comprimido sir"e para refrierar el rodamiento y tambi/n para producir una presión más alta en la disposición de rodamientos que e"ita la entrada de contaminantes.
N&-+(*" %& "'&()& Durante aln tiempo no se &a recomendado el uso de la lubricación con neblina de aceite debido a sus posibles efectos neati"os para el medio ambiente. La nue"a eneración de eneradores de neblina de aceite permite la producción de una neblina de aceite con = ppm de aceite. simismo$ los nue"os dise,os de las obturaciones especiales limitan al mínimo la dispersión de la neblina. Los efectos medioambientales se reducen an más en caso de utili!ar aceite
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sint/tico no tó1ico. Eoy en día$ la lubricación con neblina de aceite se utili!a en aplicaciones muy especí#cas$ como en la industria petrolífera.
F$G% 1& '()* D+ (C+$,+
F$G% 2& (-$..* D+ .'R$C(C$-
F$G% 3& C$RC.(C$- D+ (C+$,+
F$G% 4& C*RR* D+ (C+$,+
F$G% 5& PR*+CC$- D+ G*,(S
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.OBSERVACIONES
%l trabajo mayormente se reali!a con catáloos de rasas y rodamientos para lo cual se necesita de tiempo.
6e trabaja con un soporte de tama,o intermedio$ ya que en la maquinaria pesada el tama,o de estos es mayor por las mismas características de la máquina.
La &erramienta para reali!ar las mediciones de las dimensiones del rodamiento se tiene que reali!ar una e"aluación del estado en la que se encuentran para no obtener resultados erróneos.
.CONCLUSIONES
6i se quiere apro"ec&ar ínteramente toda la capacidad de los rodamientos$ &ay que respetar las siuientes indicaciones4 Las rasas$ los aceites y los lubricantes sólidos recomendados por los fabricantes de rodamientos.
9ara &allar las dimensiones podemos &acerlo reali!ando las mediciones con el instrumento de medición o tambi/n podemos sacarlo del catáloo ya que la desinación del rodamiento esta "isible y solo sería necesario buscar en el catáloo.
8na adecuada elección se facilita una lubricación e#ca! en una amplia !ona de re"oluciones y solicitaciones.
l usar aceites minerales con alto porcentaje de aditi"os$ como por ejemplo aceites &ipoidales o aceites sint/ticos es necesario prestar atención a la compatibilidad con los materiales usados para la obturación y con materiales de los rodamientos 'principalmente los materiales de las jaulas del rodamiento*.
8n soporte de pie o (c&umacera) no sólo consta de los rodamientos. Tambi/n están como son el eje y el soporte. La importancia del lubricante y las obturaciones no tiene límite. 9ara que un rodamiento funcione a pleno rendimiento$ debe estar lubricado adecuadamente y proteido contra la corrosión y la entrada de contaminantes. La limpie!a tiene una ran inFuencia sobre la "ida til de un rodamiento.
La desinación se da eneralmente de una identi#cación del tipo de rodamiento 'interada por una cifra$ una letra o por una combinación de letras*$ además de la desinación de la serie y la identi#cación del diámetro del aujero$ por ejemplo 2G25K ó 8< 252. %n esta tarea la desinación se &a encontrado en la parte superior e1terna del soporte de pie.
Las utili!aciones de los rodamientos en máquinas cumplen una función muy importante que es la de ali"iar la fricción en los puntos de mo"imientos rotacionales. Los rodamientos se denominan tambi/n cojinetes no &idrodinámicos.
%s muy importante el mantenimiento pre"enti"o en los rodamientos$ ya que si estos llean a fallar nos pueden llear a producir consecuencias mayores$ tanto económicas como un aumento de las mismas.
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La "ida til de un equipo depende de una adecuada lubricación además para cada equipo e1iste un lubricante especí#co y un buen lubricante depende del control de calidad que se le realice.
Las rasas sint/ticas al iual que los aceites no se comportan mejor que los minerales a temperaturas y 90 bajas. Tienen mejores prestaciones que las minerales básicas a altas temperaturas y 90.