Lubricantes

Índice: Pag.

1.- Rozamiento y fuerzas de fricción--------------------------------------------------------------------------------------- 3

2.- Ecuaciones fundamentales---------------------------------------------------------------------------------------------- 3

2.1.-Viscosidad-------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 3

2.2.-Ley de Petroff---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 4

3.- Concepto de Lubricación------------------------------------------------------------------------------------------------- 7

3.1 Estado Estático--------------------------------------------------------------------------------------------------------- 7

3.2 Estado Dinámico------------------------------------------------------------------------------------------------------- 8

4.- Teoría de la lubricación (ecuaciones fundamentales)------------------------------------------------------------ 11

5.- Características de los lubricantes ------------------------------------------------------------------------------------- 16

6.- Clasificación de los lubricantes y normas industriales------------------------------------------------------------ 17

7.- Tipos de lubricantes------------------------------------------------------------------------------------------------------- 19

8.- Comportamiento de los lubricantes bajo diferentes condiciones de trabajo------------------------------- 21

9.- Importancia de la lubricación en la industria------------------------------------------------------------------------ 25

10.- Selección de lubricantes (al diseñar una máquina y para mantenimiento).

Criterios de selección de los lubricantes.--------------------------------------------------------------------------------- 29

Bibliografia------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 37

1.-Rozamiento y fuerzas de fricción

Se define como fuerza de rozamiento o fuerza de fricción, a la fuerza entre dos superficies en contacto, a aquella que se opone al movimiento entre ambas superficies (fuerza de fricción dinámica) o a la fuerza que se opone al inicio del deslizamiento (fuerza de fricción estática). Se genera debido a las imperfecciones, mayormente microscópicas, entre las superficies en contacto. Estas imperfecciones hacen que la fuerza perpendicular R entre ambas superficies no lo sea perfectamente, si no que forme un ángulo φ con la normal N (el ángulo de rozamiento). Por tanto, la fuerza resultante se compone de la fuerza normal N (perpendicular a las superficies en contacto) y de la fuerza de rozamiento F, paralela a las superficies en contacto.

Fricción estática: no se inicia el movimiento si la fuerza tangencial aplicada T hace que el ángulo sea menor a φ0 (no supera a Fr).

Existen 2 tipos de fricción

La fricción seca, que algunas veces es llamada fricción de Coulomb

La fricción de fluidos, se desarrolla entre capas de fluido que se mueven a diferentes velocidades, y es de gran importancia en problemas que involucran el flujo de fluidos a través de tuberías y orificios o cuando se trabaja con cuerpos que están sumergidos en fluidos en movimiento.

Además, la fricción en fluidos también es básica en el análisis del movimiento de mecanismos lubricados.

2.-Ecuaciones fundamentales

Viscosidad: la viscosidad se conoce como la resistencia de un fluido a fluir.

La viscosidad es una propiedad que depende de la presión y temperatura y se define como el cociente resultante de la división de la tensión de cizallamiento (t) por el gradiente de velocidad D.

M= t/D

La viscosidad varía inversamente proporcional con la temperatura, por eso su valor no tiene utilidad si no se relaciona con la temperatura a la que el resultado es reportado. Un aceite delgado es menos resistente a fluir, por eso su viscosidad es baja. Un aceite grueso es más resistente a fluir y por eso tiene una viscosidad más alta.

Ley de Petroff.

El fenómeno del rozamiento fue explicado por primera vez por Petroff. Este análisis da un coeficiente de fricción aceptable y permite introducir parámetros adimensionales de utilidad posterior.

Partiendo de la figura y de la ecuación de la viscosidad se halla el coeficiente de fricción, suponiendo que actúa una carga W pequeña y llamando T al par que hay que realizar para hacer girar el eje:

Por otro lado utilizando el coeficiente de rozamiento f, y una nueva variable, P, carga por unidad de área proyectada (P=W/2.r.l)

}

Esta es la ecuación de Petroff publicada en 1883, en la que aparecen dos parámetros adimensionales (P y r/c). La ley de Newton del rozamiento fluido dice que la fuerza necesaria para mover la placa superior sigue la ley siguiente:

dF=n*ds*dv/dn

Dónde:

dv/dn = es el gradiente de velocidad.

v = velocidad relativa de desplazamiento de las 2 superficies.

n = viscosidad dinámica.

Si buscamos la para el coeficiente de rozamiento fluido de la misma forma que para el rozamiento en seco tenemos:

F=µN=n*s*dv/dn

Con lo que µ valdrá:

µ=n*s*dv/dn

Experimentalmente

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