UNIDAD 3. LUBRICACIÓN

Itesco MEC-1016 MANTENIMIENTO

3. LUBRICACIÓN

División de Ingeniería Mecánica Presenta: Sánchez Solano Iván Docente: IM. Mendoza Vázquez Eric de Jesús Coatzacoalcos Ver. a 29 de marzo del 2021

3.1 Principios básicos de la lubricación.

3. Lubricación

3.2 Clasificación de los lubricantes.

3.3 Sistemas de aplicación de lubricantes.

3.4 Selección de lubricantes.

3.5 Programa de lubricación.

3.1

La lubricación es un acto o actividad fundamental para la operación de la gran mayoría de las maquinarias, si no existe la lubricación básicamente casi todas las maquinarias no funcionarían o si lo hacen, el tiempo de funcionamiento sería relativamente corto debido a que el rozamiento entre las piezas seria excesiva provocando calentamiento, por lo que podría llegar a la ruptura de las piezas, provocando un daño irreparable. (Palate, 2009)

Principios básicos de la lubricación

Debido a que el objetivo de cualquier motor (combustión interna, eléctrico, etc.) es producir movimiento mediante energía externa o combustible. En su funcionamiento implica una gran cantidad de fricción entre sus piezas, lo que provoca un aumento de su temperatura por el rozamiento y la combustión. Además, la fricción puede ocasionar, debido a las dilataciones de las piezas por defecto del calor, el agarrotamiento de los componentes y un rápido desgaste de estos, mientras que el calor residual de la combustión puede elevar tanto la temperatura, que lleguen a fundirse algunos de sus elementos. En ambos supuestos, el resultado es la rotura del motor.

Puntos críticos de calentamiento en los motores

https://www.diariomotor.com/como/averias/arrancar-motor-coche-frio/

La lubricación en los motores tiene objetivos muy marcados, entre los que cabe mencionar:

• Reducir el rozamiento. • Reducir el desgaste. • Reducir el calentamiento. • Que las piezas cumplan con su vida útil de trabajo. • Limpiar. • Reducir vibraciones. • Etc.

Beneficios de la lubricación

Los lubricantes se clasifican atendiendo a su composición, según su naturaleza y aditivos, atendiendo a la norma SAE.

CLASIFICACIÓN DE LOS LUBRICANTES

3.2

Tipos de lubricantes

Fuente: http://tiposde.info/wp-content/uploads/2013/12/Tipos-de-lubricantes-clases.jpg

De acuerdo a su composición, los lubricantes pueden dividirse en grupos como lo son: sólidos, fluidos (líquidos), semifluidos, gaseosos. Siendo los lubricantes líquidos los que comúnmente conocemos como aceites lubricantes, y los más conocidos y aplicados en la industria, al igual que los semifluidos, los cuales se conocen como grasas lubricantes que por lo general son aplicados para los rodamientos.

Tipos de lubricantes basado en su composición

http://tiposde.info/wp-content/uploads/2013/12/Tipos-de-lubricantes-clases.jpg

los lubricantes pueden ser minerales, sintéticos, vegetales, compuestos, etc., esta clasificación es derivada de su naturaleza y también pueden ser de diferentes tipos como lo son: anti-desgaste, detergentes, dispersantes, antioxidantes, etc., dividiéndolos como aditivos.

Lubricantes por su naturaleza y aditivos

ACEITES LUBRICANTES

Los aceites lubricantes por lo general están compuestos (excepto los aceites sintéticos) por una base orgánica y aditivos, estos últimos son utilizados para aumentar su rendimiento, eficiencia y vida útil. Los aceites lubricantes están construidos principalmente por una base lubricante, la cual provee características lubricantes primarias. La base lubricante puede ser lubricante mineral (proviene del petróleo crudo), base lubricante sintético o aceite base lubricante vegetal según la aplicación que se le dará al aceite. (Builes, 2007)

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Aplicación de los aceites

Fuente:https://assets.cdnelnuevodiario.com/cache/e6/7f/e67f9b4a60642cdd10eacad443012ceb.jpg

Clasificación de los aceites por la norma SAE (por su grado de viscosidad).

El valor SAE define el grado de viscosidad del aceite, que depende y mucho de la temperatura. La viscosidad se refiere a un valor que indica la mayor o menor estabilidad de un aceite lubricante con los cambios de temperatura. En las tiendas encontrarás aquellos que sean monogrados o multigrados. Los primeros se caracterizan por tener un solo grado de viscosidad, mientras que los segundos poseen un alto índice de viscosidad.

CLASIFICACIÓN SAE

Aceite monogrado. Diseñados para trabajar a una temperatura específica o en un rango muy cerrado de temperatura. En el mercado se pueden encontrar aceites monogrado SAE 10, SAE 20, SAE 30 y SAE 40, entre otros.

Aceite multigrado: Al otro lado encontramos los aceites multigrados, que sí que están diseñados para trabajar en un rango más amplio de temperaturas porque están formados por un aceite base de baja viscosidad así como de aditivos que evitan que el lubricante pierda viscosidad al calentarse. SAE 5W-30, SAE 10W-40 o SAE 15W-40 son, entre otros, algunos de los aceites multigrado que podemos encontrar en el mercado. La letra W, que indica invierno (Winter, en inglés), designa aquellos aceites de motor que cumplen con los requerimientos de viscosidad a bajas temperaturas.

Clasificación de los aceites POR API

Lubricante por tipo de servicio (API): Esta clasificación aparece en el envase de todos los aceites y consta de 2 letras. La primera letra determina el tipo de combustible del motor para el que fue diseñado, utilizando una “S” para motores a gasolina y una “C” para motores diésel. La segunda letra especifica la calidad del aceite según el orden alfabético. Cuando mayor sea la letra, mayor calidad. Actualmente, API-SN es el nivel de calidad más reciente y más alto en cuanto a motores de gasolina.

Clasificación de los lubricantes según las normas

Es un sistema de lubricación aquel sistema que tiene por finalidad, distribuir el aceite a todas las partes móviles dentro del motor con el objeto de reducir la fricción entre la superficie. En general, el sistema de lubricación de un motor se encarga de suministrar aceite a las siguientes partes:• Rodamientos principales del cigüeñal. • Paredes de cilindro • Anillos de pistón • Árbol de levas • Válvulas • Engranajes • Pasadores de pistón y casquillos pequeños • Varillas de empuje • Piezas de la bomba de aceite • Bomba de inyección de combustible • Turbocompresor • Pistón y cojinetes del compresor de aire.

3.3

SISTEMAS DE APLICACIÓN DE LUBRICANTES

sistema de lubricación

Fuente: Mantenimiento de sistemas de refrigeración y lubricación de los motores térmicos

SISTEMA DE LUBRICACIÓN A PRESIÓN

Se trata del sistema de uso generalizado en los motores actuales. El aceite que se encuentra depositado en el cárter es impulsado por la acción de una bomba y mandado a presión por las canalizaciones de lubricación hacia todas las piezas en movimiento que requieren lubricación constante, rebosando nuevamente hacia el cárter. El aceite pasa por un filtro que asegura su limpieza, ya que si llevase partí- culas en suspensión resultaría abrasivo. El sistema de lubricación está compuesto por los siguientes elementos: • Deposito del aceite (cárter). • Bomba de aceite. • Filtro de aceite. • Galerías de aceite.

Lubricación a presión

Fuente: Mantenimiento de sistemas de refrigeración y lubricación de los motores térmicos

SISTEMA DE LUBRICACIÓN POR MEZCLA

La lubricación por mezcla consiste en añadir al carburante la cantidad de aceite necesaria. La mezcla debe ser homogénea antes de repostar, siendo aconsejable utilizar aceites que lleven añadidos disolventes. Se trata de un sistema empleado en los motores de dos tiempos, presentando la desventaja de que el aceite pasa a la cámara de combustión, formando carbonilla en mayor cantidad que en los motores de cuatro tiempos. La ventaja es que el aceite no precisa ser refrigerado.

Fuente: Mantenimiento de sistemas de refrigeración y lubricación de los motores térmicos

Lubricación por mezcla

SISTEMA DE LUBRICACIÓN POR GOTEO

Se utiliza en cojinetes de fricción y consta de un recipiente en forma de copa dentro del cual se deposita el aceite, y de una varilla central que lleva el aceite sobre las superficies que deben lubricarse.

Lubricación por goteo

Fuente: Principios de lubricación

SISTEMA DE LUBRICACIÓN POR MECHA

Este sistema aplica el principio de capilaridad, consta de un dispositivo similar al de la lubricación por goteo, pero en cambio de la varilla utiliza para conducir el lubricante hasta las superficies que deben lubricarse, un cordón de estopa.

Lubricación por mecha

Fuente: Principios de lubricación

SISTEMA DE LUBRICACIÓN POR DISPENSADOR DE GOTEO

Este se gradúa por medio de una válvula de agua, la cual permite regular la cantidad de gotas de aceite que debe llegar hasta las superficies que deben ser lubricadas.

Lubricación por dispensador de goteo

Fuente: Principios de lubricación

SISTEMA DE LUBRICACIÓN POR ANILLOS

Este sistema consta de uno o más anillos sumergidos en un depósito de aceite y montados sobre el eje que se quiere lubricar. Este, al girar arrastra consigo los anillos impregnados de aceite.

Lubricación por anillos

Fuente: Principios de lubricación

SISTEMA DE LUBRICACIÓN POR BAÑO

Este sistema es bastante usado por su efectividad. Dentro del aceite están en permanente contacto el eje o las esferas de los rodamientos. Requiere mantener el nivel adecuado y limpiar periódicamente.

Fuente: Principios de lubricación

Lubricación por baño

SISTEMA DE LUBRICACIÓN POR SALPICADURA

Este sistema consiste en un depósito de aceite (o cárter). El aceite está a un determinado nivel; de allí es llevado a los órganos movidos por la parte inferior de las levas al girar el cigüeñal.

Lubricación por salpicadura

Fuente: Principios de lubricación

SISTEMA DE LUBRICACIÓN POR GRAVEDAD

En este sistema el aceite llega a las partes que deben ser lubricadas por gravedad. El aceite sobrante, después de lubricar, cae a un depósito y de allí es enviado al recipiente de suministro por medio de una bomba de engranajes.

Fuente: Principios de lubricación

Lubricación por gravedad

SISTEMA DE LUBRICACIÓN MECÁNICA

La lubricación mecánica es quizá el sistema más usado entre los automáticos. La mayoría de los grandes compresores son de lubricación completamente automática. La parte central de un lubricador mecánico consiste en un recipiente localizado en un punto conveniente junto a la máquina a lubricar. Dentro del recipiente hay una serie de bombas de émbolo, una de las cuales se muestra en la figura.

Lubricación mecánica

Fuente: Principios de lubricación

GRASAS LUBRICANTES - GRASERAS DE COPA

La copa grasera se llena de grasa hasta que ésta es obligada a salir por la presión que ejerce la tapa al ser enroscada.

Grasera de copa

GRASAS LUBRICANTES - GRASERAS DE PRESIÓN

La grasa se inyecta a presión mediante una pistola. La presión de la grasa vence la acción del resorte y la grasa penetra al interior.

Grasera de presión

Fuente: Principios de lubricación

GRASAS LUBRICANTES - LUBRICACIÓN AUTOMÁTICA

Este sistema consta de una motobomba, tuberías de suministro, control de presión y válvulas que controlan la cantidad de grasa que ingresa a las partes que deben ser lubricadas.

Fuente: Principios de lubricación

Lubricación automática

SELECCIÓN DE LUBRICANTES

3.4

6 aspectos importantes en la selección del lubricante

Seleccionar un lubricante adecuadamente es muy importante para la elaboración de planes de lubricación y mantenimiento predictivo. Esto quiere decir que al seleccionar nosotros como personal de mantenimiento un lubricante, tenemos que hacerlo cuidadosamente porque de ello dependerá la eficiencia con la que trabaje el equipo (máquina).

La correcta lubricación de los mecanismos permite que estos alcancen su vida de diseño y que garanticen la disponibilidad del equipo, reduciendo costos de mantenimiento. Por lo tanto es muy importante, que el personal seleccione correctamente el aceite o la grasa, partiendo de las recomendaciones del fabricante, o si estas no se conocen, calcular el lubricante correcto partiendo de los parámetros de diseño del mecanismo como cargas, velocidades, temperaturas, medio ambiente, etc.

IMPORTANCIA DE LA CORRECTA SELECCIÓN DE UN LUBRICANTE

Análisis de los lubricantes

Antes de nosotros tomar decisiones sobre que lubricante seleccionar habrá que consultar las especificaciones del fabricante (de la máquina) ya que en ese catálogo te recomiendan que lubricante utilizar y como se había mencionado anteriormente, hay que conocer las características de operación de la máquina, esto incluye el rango de temperatura a la que esta trabaja y con base en esa información, nosotros podemos seleccionar el lubricante con la viscosidad adecuada, la norma ISO y SAE nos facilitan el trabajo clasificando los lubricantes con base a su rango de temperatura de operación, solo hay que identificar el que se requiere.

CONSULTAR EL MANUAL DEL FABRICANTE

Manual de fabricante

Otro de los criterios para seleccionar un lubricante, es utilizar la misma marca con la que se ha estado trabajando, esto porque cada fabricante de lubricantes pueden manejar las mismas propiedades pero no los mismos rangos, es decir, no hay compatibilidad uno con otro, y al mezclar estos lubricanes, lejos de ayudar a nuestra máquina, le causaríamos un daño irreparable.

UTILIZAR LA MISMA MARCA

Sustitución de lubricante

Conocer todos estos parámetros es muy importante al momento de seleccionar un lubricante, ya que de ello dependerá de las caracteristicas y propiedades que se requieren.

IDENTIFICAR VELOCIDAD DE ENTRADA, TEMPERATURA, POTENCIA, DE LA MÁQUINA.

Potencia de los motores

SELECCIÓN DEL GRADO ISO DEL ACEITE REQUERIDO A LA TEMPERATURA DE OPERACIÓN EN EL EQUIPO.

Cuando el fabricante recomienda el tipo de aceite a utilizar en cualquier sistema de unidades de viscosidad, referenciados a una temperatura específica, es necesario hallar el grado ISO correspondiente.

Nota. El grado ISO aparece al final del nombre del aceite industrial, cualquiera que sea su marca.

Lubricantes de acuerdo a ISO

Las grasas están constituidas por tres componentes: • El aceite base que puede ser viscoso o delgado. • El agente espesante (el agente espesante es entre el 5% y el 15% de las grasas lubricantes y el resto es aceite y aditivos). • Los aditivos normalmente varían entre 0% y 10%.

SELECIONAR UNA GRASA LUBRICANTE CONOCER CARACTERÍSTICAS BÁSICAS Y APLICACIONES

Grasa lubricante

Las Grasas se conocen por número NLGI, donde una grasa NLGI000 es semifluida, una grasa LGI2 es más dura, una NLGI3 más dura todavía, etc. Se mide la consistencia de una grasa observando cuanto penetra un cono de 150 gramos en una muestra de la grasa en 5 segundos a 25ºC. Entre más penetra, menor el número NLGI.

SELECIONAR UNA GRASA LUBRICANTE consistencia

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Elaboración propia (2021)

3.5

Programa de lubricación

El adecuado establecimiento de un programa de lubricación requiere una inspección preliminar de las máquinas y una programación temporal y espacial de las tareas de lubricación.

Actividades de mantenimiento

Para el diseño del programa de lubricación es necesario identificar las frecuencias de lubricación, recopilar la información de los análisis y las recomendaciones de los expertos, identificar las acciones a realizar, establecer prioridades y buscar alternativas que generen confiabilidad en el proceso de lubricación. El programa de lubricación es aquel plan que tiene por finalidad construir confiabilidad. En dicho programa, a los lubricantes no se les considera bienes consumibles o desechables que deben ser comprados al menor precio y drenados cuando ya no sirven, sino que son considerados como un activo muy importante y parte de la máquina, que debe ser adecuadamente administrado y protegido.

CONCEPTO

El proceso de la implementación de un programa de lubricación cuenta de tres etapas claves.

Etapa 1. Análisis y planificación. Capacitación / concientización. Este tipo de capacitaciones las damos presencialmente o mediante plataforma web, en ella se dan los conceptos básicos de lubricación y tribología. Después de esta capacitación surge como primera medida el nivel de conocimiento en lubricación que tienen los participantes y se planifican el resto de los cursos y las posibilidades de realizar un plan con éxito.

ANÁLISIS Y PLANIFICACIÓN

DESARROLLO DEL PLAN

SEGUIMIENTO Y CAPACITACIÓN

ANÁLISIS Y PLANIFICACIÓN

Relevamiento. Se relevan todas las condiciones tribológicas de todos los equipos de planta, para ellos se necesita de manera excluyente el apoyo de un personal de la empresa, los datos que se necesitan son por ejemplo: Número de rodamiento, RMP, Potencia, Temperatura máxima y mínima ambiental, Influencias de temperaturas externas (Horno, cámara de frio, etc.), Lubricante utilizado actualmente, Cantidad, Periodicidad, Modo de aplicación, Recomendaciones del fabricante.

Cálculo. De acuerdo a cada componente se calcula el mejor tipo de lubricante (de manera genérica o con la marca que este acostumbrado a trabajar el cliente, en caso que tenga productos adecuados). Se calcula la cantidad a utilizar, el periodo de re lubricación, las herramientas de lubricación, los cambios mecánicos necesarios para un correcto funcionamiento.

ANÁLISIS Y PLANIFICACIÓN

Estandarización de lubricantes y depósito de lubricantes. Se organiza y ordena la lubricación desde el almacén hasta punto a lubricar. Rediseño del almacén de lubricación, Codificación de los lubricantes con código alfa numérico y por colores. Identificación de las herramientas de lubricación, Identificación de los puntos de lubricación con los mismos colores que la herramienta para tener una rápida relación visual y evitar errores.

Armado del plan de lubricación. Una vez hecho todos los cálculos se arma una carpeta de lubricación con una hoja por maquina (o la cantidad necesaria) donde figura: Foto indicativa de punto a lubricar, Lubricante a utilizar, Cantidad en grs o bombazos, Herramientas a utilizar, Condiciones de seguridad, Periodo de re lubricación, Actividades de chequeo, Tiempo estimado de la tarea, Actividades de limpieza adicionales.

DESARROLLO DEL PLAN

Hasta este punto se lleva a cabo el desarrollo del plan de lubricación, donde todas las actividades son realizadas bajo lo establecido en el plan de lubricación.

Estrategias de prevención. En este punto definimos las estrategias de mantenimiento preventivo que están relacionadas con la vida de los lubricantes y a fin de minimizar el desgaste, esto comprende: Flushing de aceite, Análisis de aceite. Mejora de filtros de acuerdo a los códigos ISO que requieran los componentes (según ISO 4406), Filtros de venteo o venteo con silicagel, Instalación de equipos de monitoreo de aceite en máquinas críticas que lo requieran.

Ejecución de las actividades de mantenimiento

SEGUIMIENTO Y CAPACITACIÓN

Seguimiento, control y mejora continua. Se propone una visita de acuerdo a la periodicidad que acordemos para verificar la correcta implementación, corregir las desviaciones y proponer nuevas técnicas y productos a medida que la ciencia de la tribología sigue avanzando.

Capacitación. Cada una de estas actividades están acompañadas de sus respectivos módulos de capacitación, para asegurarnos que los operarios cumplan bien con las tareas a realizar.

A continuación se muestra un esquema de implementación de un plan de lubricación desarrollado para empresas con diferentes sucursales, plantas de difícil acceso, plantas remotas, máquinas aisladas. El modelo es aplicable para cualquier empresa.

Implementación del plan de mantenimiento

Un buen programa de lubricación cuenta con un correcto mantenimiento predictivo, mediante una correcta lubricación obtenemos los siguientes beneficios: • Menos paros imprevistos. • Menos gastos en repuestos. • Menos mano de obra en reparaciones. • Menor consumo de lubricantes. • Menor consumo energético. • Más hora de producción.

Progarma (lubricación)

El programa de lubricación implica una investigación, análisis y auditoria, para el reconocimiento de las fortalezas y debilidades que este tendrá. Hay 13 áreas claves que se deben considerar en el proceso.

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13 áreas a considerar en el programa de mantenimiento

ORDEN DE TRABAJO RUTA LUBRICACIÓN Se desarrolla con el personal de mantenimiento una ruta de lubricación, con el fin de averiguar que activos se lubrican y cuáles son sus puntos de lubricación. Con esta inspección lo más seguro es encontrar e identificar: Los Activos que se lubrican y Los Activos que no se lubrican.

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Orden de trabajo - Ruta lubricación

La lubricación es un tema muy enserio ya que las altas gerencias ven el rol que juega una buena lubricación en la confiabilidad de la maquina: lograr excelencia en la lubricación en las plantas industriales y en flotas de transporte o mineras es un proceso muy similar al movimiento que ha cambiado la manera de hacer negocios en el mundo y el cual requiere una transformación cultural. La programación debe ser la siguiente: • Selección de lubricante. • Sistemas de aplicación. • Exclusión de contaminantes. • Remoción de contaminantes. • Muestreo para análisis de aceite. • Pruebas de análisis de aceite. • Almacenamiento y manejo de lubricantes. • Mediciones y seguimiento del desempeño. • Eficiencia de su programa predictivo y proactivo.

Aumento de la producción

CONCLUSIONES

Realizar un seguimiento y mejora continua del programa de lubricación hace al mantenimiento eficiente y sus resultados son observados en la producción. Implementar un programa de lubricación podría parecer costoso, por la constante capacitación, actividades, etc., sin embargo, los resultados en cuento a ganancias serán favorables para la empresa.

La lubricación es importante como parte del mantenimiento de cualquier sistema, equipo o máquina. De acuerdo con los principios de la lubricación y analizando las actividades que se realizan, ésta decae en el mantenimiento predictivo. Debido a que se utilizan herramientas y equipos especiales para su análisis.

los diferentes tipos de lubricantes cuentan con certificaciones y están estandarizados, por lo que sus caracteristicas y propiedades tienen funciones especificas. Seleccionar un lubricante sin tomar en cuenta los criterios y métodos de selección sería catastrófico para nuestro sistema.

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gracias!

El estudio conlleva al conocimiento