LUBRICACIÓN, ANALISIS DE VIBRACIONES Y TERMOGRAFIA.

LUBRICACIÓN, ANALISIS DE VIBRACIONES Y TERMOGRAFIA

GABRIEL ANDRES VINASCO PALOMINO

JAISON ALEXANDER VARGAS CRIOLLO

MIGUEL ANGEL SAAVEDRA ALARCON

FUNDACIÓN UNIVERSIDAD DE AMÉRICA

FACULTAD DE INGENIERÍAS

PROGRAMA DE INGENIERÍA MECÁNICA

BOGOTA D.C.

2.014

1. LUBRICACIÓN

Un lubricante es una sustancia sólida, semisólida (grasas) y líquida de origen animal, vegetal, mineral o sintética que pueda utilizarse para reducir el rozamiento entre las piezas y mecanismos en movimiento.

Aunque hay muchos líquidos, incluso el agua, que se pueden usar como lubricantes, los de uso más frecuente son los que se basan en fracciones de petróleo refinado o en fluidos sintéticos. Los lubricantes líquidos de petróleo son los de uso más extenso, debido a su adaptabilidad general a la mayoría de los equipos existentes o por su disponibilidad a un costo moderado, o por ambas cosas.

La calidad de un lubricante depende no sólo del tipo de la base lubricante y de los procesos de refinación, sino también de la calidad y tipo de aditivos utilizados.

1.1. CLASIFICACIÓN DE LOS LUBRICANTES

1. Según su naturaleza

1.1.1.1 Parafínicos. Sus características más importantes son: alto índice de viscosidad, alto punto de congelación, baja rata de oxidación, baja volatilidad, bajo poder disolvente, forma carbones duros cuando se descompone y muy estable al calor.

1.1.1.2 Nafténicos. Sus características más importantes son: bajo índice de viscosidad, alto poder disolvente, buen lubricante de capa límite, reducida tendencia a la formación de carbón, bajo punto de fluidez y alta volatilidad.

1.1.1.3 Aromáticos. Sus características más importantes son: indice de viscosidad muy bajo, tendencia a formar gomas y resinas, buenos lubricantes de capa límite, son fácilmente oxidados para crear ácidos y lodos, son buenos solventes, alta volatilidad, se emulsionan fácilmente con agua

1. Según su procedencia

1.1.2.1 Aceites orgánicos. Son de tipo animal y vegetal. Estos aceites pueden ser excelentes lubricantes, pero tienden a degradarse con facilidad con el calor y a bajas temperaturas se oxidan formando gomas, como el aceite de semilla de lino, cuya oxidación es tan rápida que es inútil utilizarlo en lubricación.

1.1.2.2 Aceites Minerales. Son derivados del petróleo, construidos por una estructura de moléculas complejas que contienen entre 20 y 70 átomos de carbono por molécula. Un aceite está constituido por una base lubricante y un paquete de aditivos químicos que le confieren nuevas propiedades o le mejora otras que ya tenga.

1.1.2.3 Aceites Sintéticos. Es un producto elaborado a partir de una reacción química entre varios materiales de bajo peso molecular para obtener otro de alto peso molecular, con ciertas propiedades específicas, como las de poseer características lubricantes superiores a las de los aceites derivados del petróleo o minerales.

1.1.2.4 Aceites Biológicos. Son aceites elaborados a partir de los aceites vegetales y tienen la principal cualidad de ser biodegradables y menos nocivos al medio ambiente.

1.1.3 Según su estado

1.1.3.1 Líquidos. Los aceites fluyen libremente a temperaturas normales de operación, de tal forma que pueden ser fácilmente alimentados hacia o desde las partes móviles de la máquina para proveer una lubricación efectiva y extraer el calor y las partículas de desgaste.

1.1.3.2 Grasas. Una grasa es un lubricante semifluido generalmente elaborado de aceite mineral y un agente espesante (tradicionalmente jabón de calcio, sodio, litio o arcilla), que permiten que la película lubricante permanezca durante más tiempo sobre la superficie lubricada, gracias a la propiedad de consistencia.

1.1.3.3 Sólidos. Dan origen a películas lubricantes que se adhieren fuertemente a las superficies metálicas y dan lugar a coeficientes de fricción muy bajos. Los materiales usados como lubricantes sólidos son grafito, bisulfuro de molibdeno y politetrafluoroetileno (PTFE o Teflón).

1.1.3.4 Gases. El más utilizado es el aire, que se emplea a presión y forma un colchón (de aire) entre los elementos en movimiento. Su principal aplicación es en cojinetes lisos, que giran en velocidades hasta de 100.000 r.p.m., en donde un lubricante convencional no serviría. Su capacidad de soporte de carga es muy baja, del orden de 0.70 Kgf/cm2.

1.2 FUNCIÓN DE LOS LUBRICANTES

1.2.1 Evitar el desgaste

1.2.2 Reducir el rozamiento

1.2.3 Refrigeración. El control de temperatura es una función importante de los aceites lubricantes, para lograrlo se requiere una eficiente circulación del lubricante. Cualquier material que reduzca la fricción actuará como un refrigerante, simplemente porque reduce la cantidad de calor generada cuando dos superficies rozan una contra otra

1.2.4 Lavado de partículas Consiste en mantener limpio el aceite de polvo y arena o los productos del desgaste y la corrosión. Estas partículas sólidas pueden incrementar el desgaste, promover más corrosión y pueden bloquear las tuberías de alimentación y los filtros.

1.2.5 Protección contra corrosión

1.2.6 Sellado. Esta es la función principal en motores de combustión y compresores, donde se requiere que no existan fugas de gases.  

1.2.7 Transmisión de potencia. Esta es la función principal de un fluido hidráulico. La transmisión de fuerza hidráulica requiere de un fluido que resista la compresión y que fluya fácilmente en el circuito hidráulico.

1.2.8 Aislamiento. Esta es la función principal de los aceites en los transformadores e interruptores de potencia. Consiste en impedir que se transmita la energía eléctrica por las partes metálicas del sistema.

1. TIPOS DE LUBRICACIÓN

La película de lubricante debe ser lo suficientemente gruesa para separar completamente los componentes del mecanismo. El espesor necesario de película depende de las condiciones más desfavorables que pueden ser:

- Cargas elevadas. Un aceite cuya película de lubricante es gruesa soportará mejor las cargas altas, evitando así el contacto metálico entre las dos superficies, y cuando es delgada un aceite delgado será suficiente para separarlas completamente y reducir al mínimo las pérdidas de potencia.

- Velocidades. Cuando es alta se debe emplear un aceite cuya capa sea delgada, que permita fácilmente la acción de bombeo y la formación de la cuña de aceite, mientras es baja, se debe compensar la deficiencia en la formación de la cuña de aceite con un aceite de espesor grueso.

- Temperaturas. La temperatura afecta de forma inversa al espesor de la capa de lubricante, así cuando el aceite se calienta, su espesor disminuye y cuando se enfría su espesor aumenta, hasta un punto en que el aceite deja de fluir.

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