Trabajo Lubricación

PREGUNTA No1

Explique brevemente qué puede suceder si al carter de un compresor alternativo de aire, que está utilizando un aceite sintético del tipo PAG de grado ISO 100, se le añade, por alguna razón, un aceite mineral parafínico de grado ISO 150, para completar el nivel de aceite.

Respuesta:

 Se puede formar goma asfáltica debido a la incompatibilidad del aceite sintético del tipo PAG con los aceites minerales, el aumento en la viscosidad dará lugar a un aumento en las perdidas de energía por fricción fluida, elevación de la temperatura de operación que acelera al oxidación del aceite, además de un desgaste erosivo en los componentes lubricados.

PREGUNTA No2

Existe una creencia popular entre los usuarios de los aceites sintéticos de que los aceites sintéticos del tipo PAG dañan los retenedores de los equipos cuando estos son del tipo Buna N. Explique brevemente esta situación.

Respuesta:

 La creencia se debe a que los aceites sintéticos tienen la tendencia a ablandar los cauchos como el nitrilo y el Buna S, los cuales son los que se utilizan normalmente en la fabricación de los retenedores industriales por lo cual al tener tal similitud del nombre con e Buna N se pudo haber generalizado esta tendencia.

Para confirmar aun mas esto sabemos que los aceites sintéticos tipo PAG son compatibles con elastómeros como el Viton A, Kalrez , Butyl K-53 y el Buna N.

PREGUNTA No3

En un compresor de tornillo de cámara de compresión húmeda, se está utilizando un aceite mineral que tiene 300 SSU/100°F y 53 SSU/210ºF. Se decide reemplazar el aceite mineral por un sintético. Supóngase que se va a utilizar un aceite sintético de una familia en la cual uno de los aceites tiene 150 cSt/40°C y un índice de viscosidad (IV) de 165. La temperatura de operación del aceite mineral donde se forma la película lubricante entre los elementos rodantes y las pistas de rodadura de los rodamientos rígidos de bolas de apoyo de los dos rotores y en el punto de engrane entre el tornillo macho y hembra del compresor oscila entre 78° y 82ºC. La velocidad de los rotores es de 1800 rpm y el diámetro exterior de los rodamientos es de 12 cm.

Se espera una reducción en la temperatura de operación cuando se utiliza el aceite sintético de 8ºC. Se requiere determinar:

a) El tipo de base lubricante del aceite sintético que se debe utilizar y las precauciones que es necesario tener en cuenta para su implementación.

Respuesta:

 Olefina oligoméricas o polialfaolefinas (PAO), mezclado con un éster orgánico. Esta base es compatible con aceites minerales, por lo que no forma gomas ni barnices y el residuo de carbón es bajo, por tanto no habría problema si durante el cambio de aceite, quedara algún residuo de aceite mineral.

b) El grado ISO del aceite mineral que se está utilizando y del sintético que se debe utilizar.

Respuesta:

 El aceite mineral que se está utilizando es de grado ISO 68 según La tabla de clasificación de la viscosidad en el sistema ISO. Para un aceite sintético de 150 cSt/40°C y un índice de viscosidad de 165, según el gráfico de viscosidad entre 100-400. Método ASTM-2270, le corresponde un 40 cSt/100°C, con esto se calcula la viscosidad correspondiente para una temperatura de operación entre 70 y 74°C, y ésta es 30cSt/40°C. Entrando en La tabla de clasificación de la viscosidad en el sistema ISO, vemos que para la viscosidad mencionada el grado ISO del aceite es 32.

c) El tipo de película lubricante (fluida ó EHL), que forma el aceite mineral y el sintético.

Respuesta:

 ̅

Donde, = CD(Ln)0.74

En este caso C= 8.65x10-4, D = 0.12m, L= para mineral: 220. Para sintético: 100, n= 1800 rpm

̅ = 0.08343

Mineral= 1.44

mineral = 17.25 ( Lubricación fluida )

sintético= 0.8037

sintético = 9.36 ( Lubricación fluida)

d) Especifique si tanto el aceite mineral como el sintético deben tener aditivos EP.

Respuesta:

 Dado que este no es un mecanismo con lubricación elasto-hidrodinámica, no es necesario usar aditivos EP, para ninguno de los dos aceites utilizados.

e) La viscosidad en mm²/s del aceite sintético a la temperatura de operación.

Respuesta:

 30cSt/40°C, equivale a 30 mm2/s.

f) Seleccione el nombre y la marca de un aceite sintético que podría servir en este caso.

Respuesta:

 Shell Corena AS

PREGUNTA No4

En el reductor sinfín-corona que acciona el cilindro principal de un corrugador para la fabricación de cajas de cartón, se estaba utilizando un aceite mineral de grado ISO 460 con aditivos EP a base de fósforo y azufre, y un índice de viscosidad de 100, dentro de un rango de la temperatura de operación entre 72º y 80°C. La potencia en el eje de entrada (tornillo sinfin) del reductor de velocidad es de 50HP. Los rodamientos de apoyo de los dos ejes del reductor sinfín-corona son de rodillos cónicos de contacto angular. Después de 16.000 horas de operación los dientes de la corona y del tornillo sinfín, empezaron a presentar problemas de desgaste adhesivo y descostrado, por lo que se tomó la decisión de utilizar un aceite sintético en su lubricación, con el fin de estabilizar el desgaste. Explique brevemente lo siguiente:

1) Si el parámetro  , de la condición EP de la película lubricante, en el reductor sinfín-corona es de 0,50, y el aditivo EP del aceite sintético que se piensa utilizar es de 1ra generación (EP1), se puede esperar con este aceite, que el desgaste adhesivo en los dientes de la corona y del tornillo sinfín, del reductor de velocidad se estabilice y que no se vuelva a presentar cuando se reemplacen los engranajes por nuevos?.

Respuesta:

 Si se trata de un EP de primera generación por untuosidad es posible que si detenga este desgaste, es recomendable aestas temperaturas usar aditivos

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