TRIBOLOGIA APLICADA A LAS MAQUINAS Por Pedro Albarracín Aguillón Ingeniero Mecánico Universidad de Antioquia Medellín – Colombia Tribos Ingenier í a, Medell.

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1 TRIBOLOGIA APLICADA A LAS MAQUINAS Por Pedro Albarracín Aguillón Ingeniero Mecánico Universidad de Antioquia Medellín – Colombia Tribos Ingenier í a, Medell í n – Colombia, tel é fono: (57) 4-4443877 Extensión 115, mercadeo@tribosingenieria.com; www.pedroalbarracinaguillon.com.

2 Tribos Ingenier í a, Medell í n – Colombia, tel é fono: (57) 4-4443877 Extensión 115, mercadeo@tribosingenieria.com; www.pedroalbarracinaguillon.com Una máquina está constituida por una serie de piezas capaces de transformar la energía que reciben, en un efecto determinado, ya sea en locomoción, transporte ó la manufactura de productos específicos. MAQUINA TRIBOLOGIA- 01

3 Tribos Ingenier í a, Medell í n – Colombia, tel é fono: (57) 4-4443877 Extensión 115, mercadeo@tribosingenieria.com; www.pedroalbarracinaguillon.com HISTORIA DE LAS MAQUINAS TRIBOLOGIA- 01 El desarrollo de las máquinas se remonta al año 200.000 AC con la “invención” de la máquina para “hacer fuego”, y su evolución se ve reflejada con la máquina de vapor de Watt en 1810.

4 Tribos Ingenier í a, Medell í n – Colombia, tel é fono: (57) 4-4443877 Extensión 115, mercadeo@tribosingenieria.com; www.pedroalbarracinaguillon.com MAQUINA PARA GENERAR EL FUEGO TRIBOLOGIA- 01 Estaba compuesta por un palo vertical de punta cónica, y una cavidad de forma semejante y en la cual se colocaban materiales de fácil combustión, estos se incendiaban por la fricción generada al hacer girar en sentido de vaivén el palo vertical entre las dos manos.

5 Tribos Ingenier í a, Medell í n – Colombia, tel é fono: (57) 4-4443877 Extensión 115, mercadeo@tribosingenieria.com; www.pedroalbarracinaguillon.com ARADO TRIBOLOGIA- 01 Fue desarrollado hacia el año 4000 AC y se perfeccionó en la Edad de Bronce. Posteriormente los romanos construyeron la rueda de arado que se utilizó en Europa hasta el siglo XIII movida por un conjunto de ocho bueyes.

6 Tribos Ingenier í a, Medell í n – Colombia, tel é fono: (57) 4-4443877 Extensión 115, mercadeo@tribosingenieria.com; www.pedroalbarracinaguillon.com TALADRO TRIBOLOGIA- 01 Estaba constituido por una “broca” de hueso de forma cilíndrica de punta cónica endurecida con fuego y por un arco con una cuerda de cuero que se envolvía en una vuelta alrededor de la “broca” y que al moverlo, perforaba la superficie.

7 Tribos Ingenier í a, Medell í n – Colombia, tel é fono: (57) 4-4443877 Extensión 115, mercadeo@tribosingenieria.com; www.pedroalbarracinaguillon.com MOLINO DE VIENTO TRIBOLOGIA- 01 Se utilizó ampliamente para moler trigo y bombear agua, en China en el año 400 DC y en Persia en el 1000 DC.

8 Tribos Ingenier í a, Medell í n – Colombia, tel é fono: (57) 4-4443877 Extensión 115, mercadeo@tribosingenieria.com; www.pedroalbarracinaguillon.com RUEDA HIDRAULICA TRIBOLOGIA- 01 Fue desarrollada y utilizada en Mesopotamia en el año 4500 AC, en la agricultura para el riego de tierras.

9 Tribos Ingenier í a, Medell í n – Colombia, tel é fono: (57) 4-4443877 Extensión 115, mercadeo@tribosingenieria.com; www.pedroalbarracinaguillon.com TORNO DEL ALFARERO TRIBOLOGIA- 01 Estaba constituido por una tabla horizontal, con un eje de madera vertical, apoyado lateralmente en las dos rodillas del artesano y en la parte inferior por una piedra cóncava; éste con una mano la hacía girar la tabla y con la otra manufacturaba las vasijas de arcilla.

10 Tribos Ingenier í a, Medell í n – Colombia, tel é fono: (57) 4-4443877 Extensión 115, mercadeo@tribosingenieria.com; www.pedroalbarracinaguillon.com RUEDA TRIBOLOGIA- 01 La rueda puede tener su origen al observar el hombre primitivo el tronco de un árbol que rueda ó el movimiento rotacional de la superficie plana de madera del torno de alfarero.

11 Tribos Ingenier í a, Medell í n – Colombia, tel é fono: (57) 4-4443877 Extensión 115, mercadeo@tribosingenieria.com; www.pedroalbarracinaguillon.com CARROS TRIBOLOGIA- 01 Los griegos y egipcios utilizaron el carro tirado por caballos tanto como un medio de transporte como para la guerra y los cortejos fúnebres. Fabricaban las ruedas de los carros de cuatro, seis, ocho, diez y hasta doce radios.

12 Tribos Ingenier í a, Medell í n – Colombia, tel é fono: (57) 4-4443877 Extensión 115, mercadeo@tribosingenieria.com; www.pedroalbarracinaguillon.com FUNCIONES DE LAS MAQUINAS TRIBOLOGIA- 01 Las funciones más importantes son: Generar una fuerza mayor que la que una persona podría desarrollar. Lograr una mayor eficiencia en un menor tiempo. Propiciar un mejor confort y mejor nivel de vida a las personas.

13 Tribos Ingenier í a, Medell í n – Colombia, tel é fono: (57) 4-4443877 Extensión 115, mercadeo@tribosingenieria.com; www.pedroalbarracinaguillon.com CLASIFICACION DE LAS MAQUINAS TRIBOLOGIA- 01 Las máquinas se clasifican en: Máquinas simples Máquinas complejas

14 Tribos Ingenier í a, Medell í n – Colombia, tel é fono: (57) 4-4443877 Extensión 115, mercadeo@tribosingenieria.com; www.pedroalbarracinaguillon.com TRIBOLOGIA TRIBOLOGIA- 01 La productividad de la máquina y su confiabilidad debe estar enmarcada dentro de la ciencia conocida como Tribología, la cual permite correlacionar fricción, desgaste, lubricación, diseño, mantenimiento, repuestos y operación correcta de la máquina, con el fin de lograr la Vida disponible, especificada por el fabricante. Del griego: TRIBOLOGIA = TRIBOS - LOGOS Tribos: Fricción Logos: Estudio

15 Tribos Ingenier í a, Medell í n – Colombia, tel é fono: (57) 4-4443877 Extensión 115, mercadeo@tribosingenieria.com; www.pedroalbarracinaguillon.com FUNDAMENTOS DE LA TRIBOLOGIA TRIBOLOGIA- 01 En los procesos tribológicos de los componentes de máquinas, se debe controlar la fricción, en los de la vida diaria como la acción de caminar se debe propiciar, sino de otra manera, resultaría imposible hacerlo.

16 13 PRODUCTIVIDAD DE LA MAQUINAS Los componentes mecánicos de una máquina han sido diseñados para alcanzar los mayores estándares de vida de servicio y por lo tanto los más altos índices de productividad. Tren de transporte de cerveza FUNDAMENTOS EN LUBRICACIÓN MAQUINAS

17 14 DISEÑO DE LA MAQUINA Las máquinas se diseñan y fabrican con materiales que garantizan su confiabilidad y disponibilidad en el proceso industrial donde operan. FUNDAMENTOS EN LUBRICACIÓN MAQUINAS

18 15 REPUESTOS DE LA MAQUINA Los repuestos de la máquina deben corresponder en especificaciones y calidad a los componentes originales que el fabricante tuvo en cuenta en su diseño. Cojinete liso para soporte de la masa superior del un molino azucarero FUNDAMENTOS EN LUBRICACIÓN MAQUINAS

19 16 MANTENIMIENTO DE LA MAQUINA El mantenimiento (inspección, reposición ó lubricación) de los componentes de la máquina se debe llevar acabo según los procedimientos especificados en el Manual de Mantenimiento. Mantenimiento de una máquina de forja para la fabricación de bolas de fundición FUNDAMENTOS EN LUBRICACIÓN MAQUINAS

20 17 OPERACION LA MAQUINA El operador debe estar entrenado para operarla correctamente y trabajar bajo la filosofía de Operario - Mantenedor, lo cual le permite, participar en la ejecución de los programas de cuidado básico de la máquina. Operador inspeccionando un rotor FUNDAMENTOS EN LUBRICACIÓN MAQUINAS

21 FRICCION Desgaste adhesivo crítico en los dientes de un chancador La fricción es la oposición que presentan dos zonas materiales en contacto, durante el inicio, desarrollo y final del movimiento relativo entre ellas, conlleva a consumo de energía, generación de calor, desgaste y en algunos casos a fallas catastróficas.

22 HISTORIA DE LA FRICCION La fricción permitió el desarrollo del hombre primitivo con máquinas como la de “hacer fuego”, y las “brocas”; en esa época, para reducir la fricción se utilizaban agua, petróleo crudo, y grasa animal principalmente.

23 22 ESTUDIOS CIENTIFICOS SOBRE FRICCION Durante el renacimiento, Leonardo Da Vinci (1452 - 1519) formuló por primera vez las siguientes leyes de la fricción: Leonardo Da vinci Es directamente proporcional al coeficiente de fricción y al peso del cuerpo en movimiento. Depende del área (microscópica) real de contacto y no del área aparente del cuerpo deslizante. FUNDAMENTOS EN LUBRICACIÓN FRICCION

24 23 FUERZA DE LA FRICCION La fricción ó fuerza de fricción (F), es negativa y refleja que tanta energía mecánica se consume cuando dos cuerpos se mueven entre sí. f coeficiente de fricción metal - metal, sólido, mixto ó fluida W fuerza normal que actúa sobre una de las superficies. F = f x W FUNDAMENTOS EN LUBRICACIÓN FRICCION

25 24 COEFICIENTE DE FRICCION El coeficiente de fricción caracteriza la fuerza de fricción, es el parámetro modificable para reducir las pérdidas por fricción y hacer más productivo el desempeño mecánico de los componentes de máquinas. Puede ser: Metal- metal: acero - acero: f mm = 0,24. Sólido: ditiosfosfato de zinc - ditiosfosfato de zinc: f s = 0,015. Mixto: aceite mineral EP 1 - aceite mineral EP 1 : f m = 0,011. Fluido: aceite mineral - aceite mineral: f f = 0,0085. FUNDAMENTOS EN LUBRICACIÓN FUERZA DE FRICCION

26 25 VALORES DE COEFICIENTES DE FRICCION Valores de coeficientes de fricción para diferentes componentes de máquinas y tipo de lubricación FUNDAMENTOS EN LUBRICACIÓN FUERZA DE FRICCION

27 26 TIPOS DE FUERZA DE FRICCION La fuerza de fricción, puede ser estática ó cinética. Fuerza de fricción estática (F e ) Fuerza de fricción cinética (F c ) FUNDAMENTOS EN LUBRICACIÓN FUERZA DE FRICCION F c < F e No hay movimientoF c = F e El movimiento es inminenteF c > F e El cuerpo se mueve

28 27 ESTADOS DE FUERZA DE FRICCION La fuerza de fricción, entre dos cuerpos que se mueven entre si se pude presentar como: Metal - metal Fricción sólida Fricción mixta Fricción fluida FUNDAMENTOS EN LUBRICACIÓN FUERZA DE FRICCION

29 28 FUERZA DE FRICCION METAL - METAL Tiene lugar cuando la rugosidad de una superficie metálica desliza directamente sobre la otra, puede ser de alta ó de mediana intensidad, dependiendo del tipo de materiales en contacto. FUNDAMENTOS EN LUBRICACIÓN ESTADOS DE FUERZA DE FRICCION

30 29 FUERZA DE FRICCION SOLIDA Ocurre de manera transitoria cuando los mecanismos lubricados de una máquina se ponen en operación ó se detienen y la condición final de lubricación EHL ó fluida. FUNDAMENTOS EN LUBRICACIÓN ESTADOS DE FUERZA DE FRICCION

31 30 FUERZA DE FRICCION MIXTA Se presenta de manera permanente cuando los mecanismos lubricados de una máquina trabajan bajo condiciones de lubricación Elastohidrodinámica (EHL). FUNDAMENTOS EN LUBRICACIÓN ESTADOS DE FUERZA DE FRICCION

32 31 FUERZA DE FRICCION FLUIDA Tiene lugar cuando las superficies de fricción se mueven la una con respecto a la otra completamente separadas por un tercer elemento que por lo regular es un fluido. FUNDAMENTOS EN LUBRICACIÓN ESTADOS DE FUERZA DE FRICCION

33 32 CARACTERISTICAS DE LA FUERZA DE FRICCION Es directamente a proporcional a la carga normal que actúa entre las dos superficies. Depende del tipo de material de los cuerpos y del estado de sus superficies. Es independiente del área de la superficie de contacto. No depende de la velocidad relativa entre los cuerpos. FUNDAMENTOS EN LUBRICACIÓN FUERZA DE FRICCION

34 33 CONSECUENCIAS DE LA FUERZA DE FRICCION Pérdida de potencia útil aprovechable para trabajo productivo. Generación de calor. Elevación de la temperatura de operación. Fatiga térmica de los componentes de máquinas con reducción de su vida de servicio. Oxidación prematura del aceite y altos costos de lubricación. Elevados costos de producción con disminución del nivel competitivo de la empresa. FUNDAMENTOS EN LUBRICACIÓN FUERZA DE FRICCION

35 34 CONTROL DE LA FUERZA DE FRICCION La fricción en los componentes de máquinas se puede controlar y aún reducir mediante el mejoramiento de la rugosidad de las superficies en contacto y el uso eficiente de la lubricación. FUNDAMENTOS EN LUBRICACIÓN FUERZA DE FRICCION

36 35 CONSUMO DE ENERGIA POR FRICCION - CE f En una máquina compleja, sus diferentes mecanismos están constituidos por engranajes, rodamientos, cojinetes lisos, guías, cadenas y acoples; los cuales están expuestos a bajos ó altos consumos de energía por fricción. FUNDAMENTOS EN LUBRICACIÓN

37 36 CONSUMO DE ENERGIA POR FRICCION EN RODAMIENTOS El consumo de energía por fricción en rodamientos se calcula de: f : Coeficiente de fricción W : Carga d: Diámetro interior n: Velocidad CE f = 5,14x10 -6 fWdn, kw FUNDAMENTOS EN LUBRICACIÓN CONSUMO DE ENERGIA POR FRICCION

38 37 RODAMIENTOS DE UN VENTILADOR Características de los dos rodamientos de rodillos a rótula del rotor del ventilador de una caldera: Carga (W) dinámica 1200 kgf. Diámetro (d) interior 15 cm Velocidad (n) de 1800 rpm Lubricación fluida Sistema de lubricación por anillo Aceite mineral ISO 68. FUNDAMENTOS EN LUBRICACIÓN CALCULO DE LA ENERGIA PERDIDA POR FRICCION EN LOS RODAMIENTOS DE UN VENTILADOR

39 FUNDAMENTOS EN LUBRICACIÓN CALCULO DE LA ENERGIA PERDIDA POR FRICCION EN LOS RODAMIENTOS DE UN VENTILADOR Consumo de energía por fricción fluida: CE f = 5,14x10-6x0,0088x1200kgfx3cmx1800rpm = 0,2931kw. Con f f = 0,0088; W = 1200 kgf; d = 3 cm y n = 1800 rpm. Para los dos rodamientos de rodillos a rótula: CE ft = 2x0,2931kw = 0,5862 kw Costo del consumo de energía por fricción fluida: $CE ft = 0,5862kwxU$0,080/kw-hrx8500hr/año = U$398/año 38 CALCULO DE LA ENERGIA PERDIDA POR FRICCION

40 39 CONSUMO DE ENERGIA POR FRICCION EN COJINETES LISOS Rodamientos del apoyo del eje El consumo de energía por fricción en cojinetes lisos se calcula de: CE f = 0,03077fWdn, kw f : Coeficiente de fricción W : Carga d: Diámetro del eje n: Velocidad FUNDAMENTOS EN LUBRICACIÓN CONSUMO DE ENERGIA POR FRICCION

41 40 COJINETES LISOS DE UN MOLINO DE BOLAS Las siguientes son las características de los dos cojinetes lisos de un molino de bolas Carga dinámica (W) 120.000 kgf Diámetro (d) del eje de 40 cm Velocidad (n) 30 rpm Lubricación EHL Sistema de lubricación por anillo Aceite ISO 320EP 1 CALCULO DE LA ENERGIA PERDIDA POR FRICCION EN LOS COJINETES LISOS DE UN MOLINO DE BOLAS FUNDAMENTOS EN LUBRICACIÓN

42 CALCULO DE LA ENERGIA PERDIDA POR FRICCION EN LOS COJINETES LISOS DE UN MOLINO DE BOLAS Consumo de energía por fricción mixta: CE f = 0,03077x0,034x120.000kgfx0,4mx0,5rps = 25,10 kw. Con f m = 0,034; W = 120.000 kgf; d = 0,4 m y n = 0,5 rps Para los dos cojinetes lisos es igual a CE ft = 2x25,10 kw = 50,21 kw Costo del consumo de energía por fricción mixta: $CE ft = 50,21kwxU$0,080/kw-hrx8200hr/año = U$32942,11/año 41 CALCULO DE LA ENERGIA PERDIDA POR FRICCION

43 42 CONSUMO DE ENERGIA POR FRICCION EN ENGRANAJES El consumo de energía por fricción en engranajes se calcula de: CE f = 0,7357P(1 - e t ), kw P: Potencia en el eje de entrada e t : Eficiencia total FUNDAMENTOS EN LUBRICACIÓN CONSUMO DE ENERGIA POR FRICCION

44 43 REDUCTOR DE VELOCIDAD EN UNA PLANTA CEMENTERA El reductor de velocidad tiene las siguientes características: Engranajes helicoidales Rodamientos de rodillos cónicos Potencia 100 kw Lubricación EHL engranajes Lubricación fluida rodamientos Lubricación por salpique Aceite de grado ISO 460EP 1 FUNDAMENTOS EN LUBRICACIÓN ENERGIA PERDIDA POR FRICCION EN UN REDUCTOR DE VELOCIDAD EN UNA PLANTA CEMENTERA

45 FUNDAMENTOS EN LUBRICACIÓN ENERGIA PERDIDA POR FRICCION EN UN EDUCTOR DE VELOCIDAD EN UNA PLANTA CEMENTERA Consumo de energía por fricción mixta y fluida: CE f = 0,7357x100kw(1- 0,9547), kw = 3,332 kw Con P de 100 kw y e t = e e1-2 xe ra-b xe rc-d xe sl1 = 0,9547. Costo del consumo de energía por fricción mixta y fluida: $CE f = 3,332kwxU$0,080/kw-hrx8200hr/año = U$2186/año 44 CALCULO DE LA ENERGIA PERDIDA POR FRICCION

46 45 DESGASTE El desgaste puede ser consecuencia directa de: Anillos Pistón Biela Falla catastrófica Fricción metal - metal entre las superficies en movimiento relativo. Fricción fluida ó EHL del lubricante con las superficies metálicas. Partículas sólidas y metálicas en el lubricante. Degradación del lubricante. FUNDAMENTOS EN LUBRICACIÓN

47 46 CONSECUENCIAS DEL DESGASTE Alto consumo de energía. Pérdida de tolerancias y ajuste de los mecanismos. Superficies de fricción irregulares. Altas temperaturas de operación. Elevados costos de mantenimiento por repuestos y mano de obra. Mayor consumo de lubricantes y mano de obra. Pérdidas de producción. Posibilidad de accidentes ante el peligro de rotura de piezas. FUNDAMENTOS EN LUBRICACIÓN DESGASTE

48 Para evitar la falla catastrófica ó el desgaste progresivo en los componentes de las máquinas es necesario determinar el tipo de desgaste que se puede presentar. Los genéricos son: Desgaste por ciclos de fatiga Desgaste erosivo Desgaste abrasivo Desgaste corrosivo 47 TIPOS DE DESGASTE FUNDAMENTOS EN LUBRICACIÓN DESGASTE

49 48 DESGASTE POR CICLOS DE FATIGA Es inevitable, depende del diseño, de los materiales seleccionados y de las condiciones operacionales bajo las cuales trabajan los componentes de las máquinas. Grietas Cráteres Desgaste por ciclos de fatiga en el cojinete liso del eje de una turbina de vapor al cabo de 100.000 horas de operación FUNDAMENTOS EN LUBRICACIÓN TIPOS DE DESGASTE

50 49 DESGASTE ADHESIVO Se presenta debido al contacto metal-metal entre las superficies sometidas a fricción, genera alto consumo de energía y elevadas temperaturas que conllevan a que las crestas de las superficies de fricción se suelden y fracturen. Puede ser: Piñon Eje rayado Desgaste adhesivo incipiente Desgaste adhesivo crítico FUNDAMENTOS EN LUBRICACIÓN TIPOS DE DESGASTE

51 El desgaste adhesivo se puede presentar como resultado de: Operación por debajo de la velocidad nominal por largo tiempo. Uso de aceites de una viscosidad menor que la requerida. Baja presión del aceite en sistemas circulatorios. Capacidad de carga insuficiente de los aditivos antidesgaste ó EP. Temperaturas de operación superiores a las de diseño. 50 CAUSAS DEL DESGASTE ADHESIVO FUNDAMENTOS EN LUBRICACIÓN DESGASTE ADHESIVO

52 51 DESGASTE EROSIVO Es la pérdida lenta de material en las superficies de fricción de los mecanismos lubricados, como resultado de la contaminación del lubricante con partículas sólidas ó metálicas. Erosión en la superficie de fricción Desgaste erosivo al trabajar el aceite con un código ISO 4406 de contaminación mayor que el recomendado TIPOS DE DESGASTE FUNDAMENTOS EN LUBRICACIÓN

53 52 DESGASTE ABRASIVO Es consecuencia de la presencia de partículas sólidas y metálicas de un tamaño igual ó mayor que el espesor mínimo de la película lubricante y de la misma dureza ó mayor a la de las superficies metálicas del mecanismo lubricado. Abrasión severa Desgaste abrasivo en la superficie de fricción de un cojinete liso por la incrustación de partículas duras en el eje TIPOS DE DESGASTE FUNDAMENTOS EN LUBRICACIÓN

54 53 DESGASTE CORROSIVO Es el deterioro de la superficie de fricción por la acción química de los ácidos resultantes del proceso de oxidación del aceite, de la contaminación de éste con agua ó con ácidos del proceso ó del medio ambiente. Puntos de Corrosión TIPOS DE DESGASTE FUNDAMENTOS EN LUBRICACIÓN

55 54 CONTROL DE LOS DIFERENTES TIPOS DE DESGASTE Selección de la máquina de acuerdo con el proceso productivo. Uso de repuestos originales. Operación de acuerdo a las instrucciones del fabricante. Utilización de los lubricantes recomendados por el fabricante. Monitoreo de las variables operacionales, mecánicas y de lubricación. Mantenimiento y lubricación predictiva. Ejecución a tiempo de las órdenes de trabajo. Capacitación y certificación del personal de operaciones, mantenimiento y lubricación. DESGASTE FUNDAMENTOS EN LUBRICACIÓN

56 55 LUBRICACION La lubricación tiene como objetivo reducir al máximo la fuerza de fricción entre dos superficies cuando se ponen ó están en movimiento la una con respecto a la otra, mediante la aplicación de una sustancia cualquiera conocida como lubricante. Ranura de lubricación Grasa Rodamientos de un ventilador lubricados con grasa FUNDAMENTOS EN LUBRICACIÓN

57 56 PROCESO TRIBOLOGICO DE LA LUBRICACION En las superficies lubricadas, la única fricción que se debe presentar es entre las capas del lubricante, ya sea que la lubricación sea fluida ó EHL. Un mecanismo puede quedar bien ó mal lubricado, dependiendo de factores tales como: Viscosidad del aceite utilizado. Cantidad aplicada. Método de lubricación. Frecuencia entre relubricaciones. FUNDAMENTOS EN LUBRICACIÓN LUBRICACION

58 57 PELICULA LUBRICANTE La película lubricante, h o, está compuesta por metales y por fluidos de bajo coeficiente de fricción, que permiten separar las superficies metálicas sometidas a fricción, garantizando un mínimo desgaste adhesivo entre ellas. Película Lubricante h o Ranura de lubricación FUNDAMENTOS EN LUBRICACIÓN LUBRICACION

59 58 RUGOSIDAD La rugosidad puede presentar diferentes conformaciones microscópicas, en altura, forma geométrica y densidad, las cuales inciden en que el mecanismo en operación esté sujeto a altos ó bajos niveles de desgaste. Diferentes topografías de la rugosidad FUNDAMENTOS EN LUBRICACIÓN LUBRICACION

60 59 REGIMENES DE LUBRICACION Los regímenes de lubricación que se pueden presentar entre dos superficies lubricadas dependen del valor del factor de seguridad de la película lubricante, λ, el cual se calcula de la relación h o /σ. Límite Fluida Mixta ó EHL FUNDAMENTOS EN LUBRICACIÓN LUBRICACION

61 60 LUBRICACION LIMITE La lubricación límite es una condición transitoria de lubricación que se presenta cuando las rugosidades de dos superficies metálicas lubricadas, interactúan en el momento de la puesta en marcha de la máquina ó cuando ésta se detiene. FUNDAMENTOS EN LUBRICACIÓN REGIIMENES DE LUBRICACION

62 61 LUBRICACION EHL Es una condición de lubricación permanente, que se da en condiciones de bajas velocidades y altas cargas, en la cual las rugosidades de las superficies de fricción, nunca llegan a separarse durante la operación del mecanismo. FUNDAMENTOS EN LUBRICACIÓN REGIIMENES DE LUBRICACION

63 62 ADITIVOS PARA LUBRICACION EHL Para lubricación EHL, se utilizan aditivos metálicos EP 1, EP 2 ó EP 3, que forman una película sólida que impide que las superficies de fricción se “suelden” en el momento de interactuar, se evalúan con la prueba ASTM D2783. FUNDAMENTOS EN LUBRICACIÓN LUBRICACION EHL

64 63 LUBRICACION FLUIDA La lubricación fluida se presenta cuando las condiciones de velocidad, carga, y temperatura de operación son tales, que el flujo de lubricante entre las rugosidades de las dos superficies es tal que las separa. FUNDAMENTOS EN LUBRICACIÓN REGIIMENES DE LUBRICACION

65 64 LUBRICACION HIDROSTATICA En la lubricación hidrostática se bombea aceite entre dos superficies estacionarias (normalmente entre un eje y un cojinete de empuje), con el fin de separarlas en el momento de la puesta en marcha. Rotor de una turbina Pelton lubricado por lubricación hidrostática FUNDAMENTOS EN LUBRICACIÓN REGIIMENES DE LUBRICACION

66 65 LUBRICANTE Un lubricante es cualquier sustancia que al aplicarla entre dos superficies de fricción en movimiento garantice que la fuerza de fricción es lo más baja posible. El lubricante evita el contacto metal-metal entre las superficies lubricadas FUNDAMENTOS EN LUBRICACIÓN

67 66 TIPOS DE LUBRICANTE Se pueden utilizar como lubricantes las siguientes sustancias: FUNDAMENTOS EN LUBRICACIÓN LUBRICANTES

68 67 CLASES DE LUBRICANTE Las clases de lubricantes utilizados actualmente para la lubricación de componentes de máquinas son: Minerales Sintéticos Vegetales FUNDAMENTOS EN LUBRICACIÓN LUBRICANTES

69 68 FUNCIONES DEL LUBRICANTE Mínimo desgaste adhesivo Bajas pérdidas por fricción Buen poder refrigerante Evacuación de contaminantes Protección del ambiente Lubricante resistente al lavado por agua Las funciones más importantes de los lubricantes son: FUNDAMENTOS EN LUBRICACIÓN LUBRICANTES

70 69 ELEMENTOS QUE AFECTAN LA ACCIÓN DEL LUBRICANTE El lubricante puede ser afectado por contaminantes presentes en la máquina ó en el ambiente, que es necesario identificar, analizar y corregir a tiempo para evitar el daño de los componentes lubricados. Desgaste adhesivo localizado Desgaste adhesivo por desalineamiento del eje con el cojinete liso en una turbina de vapor FUNDAMENTOS EN LUBRICACIÓN LUBRICANTES