Lubricación de rodamientos
La correcta lubricación de rodamientos reduce los fallos de la máquina debido a daños en los cojinetes y aumenta la seguridad de funcionamiento
Principio de funcionamiento y tipos de rodamientos
Los rodamientos permiten un movimiento de rotación de fricción reducida entre los diversos componentes de una máquina. Por esto, los rodamientos se utilizan como guía y apoyo de árboles y ejes. Los rodamientos se basan en el principio de la fricción por rodadura: se componen de un anillo interior y un anillo exterior, entre los que ruedan pequeñas esferas, que se mantienen separadas por una jaula para mayor reducción de la fricción y el desgaste.
Los cojinetes de bolas son particularmente adecuadas para altas velocidades; mientras que los cojinetes de rodillos tienen mayor desempeño bajo altas cargas.
Tareas del lubricante para rodamientos
El objetivo de la lubricación de rodamientos es evitar el contacto metálico de las superficies deslizantes y de rodadura mediante una película lubricante, a fin de reducir la fricción de deslizamiento de los rodamientos. Además, la lubricación del rodamiento conduce a un mejoramiento de la protección antidesgaste. En consecuencia, se evitan los daños de cojinetes, se prolonga la vida útil del cojinete y aumenta la seguridad de funcionamiento. Las funciones adicionales del lubricante en los rodamientos son, en función del tipo de lubricante (aceite o grasa con aditivos apropiados), la protección anticorrosión, la disipación de calor del cojinete, la protección contra ensuciamientos por dentro y fuera del cojinete, la atenuación del ruido de marcha del cojinete, así como el refuerzo del efecto de sellado de las juntas de cojinetes.
Criterios de decisión para el engrase o la lubricación con aceite
El engrase se aplica para aprox. el 90 % de todos los rodamientos. Las principales ventajas que proporciona el engrase son:
– muy poco gasto constructivo
– buen apoyo para el sellado del cojinete
– larga vida útil
– par de fricción bajo
– buenas características de emergencia para lubricantes sólidos
– buenas propiedades amortiguadoras del ruido
Con una selección correcta con respecto a todos los tipos de cojinetes, excepto los cojinetes de rodillos a rótula axiales, las grasas permiten una lubricación fiable para un amplio rango de carga y velocidad.
Composición y caracterización de las grasas
Las grasas lubricantes se componen de un aceite base ligado por un espesante. En consecuencia, el aceite permanece en el punto de lubricación. Allí garantiza una protección efectiva contra la fricción y el desgaste, y sella el punto de lubricación contra influencias externas como la humedad o las sustancias extrañas. Por eso las grasas son adecuadas para la aplicación en rodamientos. Las características de una grasa, tales como punto de goteo, capacidad de absorción de carga y resistencia al agua, se determinan por el aceite base y el espesante. La mejora de la protección anticorrosión y la protección antidesgaste, de la capacidad de absorción de carga y adherencia, y de la resistencia al envejecimiento, se realiza a través de los aditivos añadidos a la grasa.
Datos característicos para la selección de una grasa de rodamiento
La selección de una grasa de rodamiento depende del tipo de cojinete y el material de la jaula del rodamiento (metal o plástico), así como de las condiciones de uso y aplicación tales como la temperatura de aplicación, el rango de velocidad, la carga de presión y las influencias de entorno (agua, polvo o medios corrosivos). Para determinar una grasa de rodamientos están disponibles las siguientes características.
1. Clase NLGI
En las grasas lubricantes, la consistencia es la característica que refleja la estabilidad de una grasa. La clasificación de las grasas según NLGI abarca los valores desde muy blando (clase 000) hasta muy resistente (clase 6). Para el uso en rodamientos son adecuadas las grasas lubricantes clase 1-4 de NLGI.
2. Punto de goteo (en °C)
El punto de goteo de una grasa es la temperatura a la que se produce la licuefacción de la grasa. Se encuentra esencialmente por encima de la temperatura de aplicación recomendada, que se determina en un rodamiento no solo por la temperatura ambiente, sino también por el calor que se desarrolla en el cojinete durante el funcionamiento del rodamiento.
3. Valor de cuatro bolas
El aparato de 4 bolas VKA es un dispositivo de comprobación de lubricantes utilizados a altas presiones superficiales. Consta de una bola móvil que se desliza sobre tres bolas estacionarias. Para examinar la carga máxima admisible del lubricante, se aplica una fuerza de comprobación sobre la bola móvil. Dicha fuerza se aumenta gradualmente hasta que el calor de fricción suelda el conjunto de 4 bolas.
4. Valor DN (factor de velocidad)
El valor DN indica hasta qué velocidades periféricas máximas se puede utilizar una grasa lubricante en un rodamiento. Se calcula a partir de la velocidad de rodamiento, el diámetro medio del rodamiento (en mm) y un factor que tiene en cuenta la proporción de fricción de deslizamiento del tipo de rodamiento.
5. Valor SKF-Emcor
El método SKF-Emcor se utiliza para evaluar las propiedades de protección anticorrosión de las grasas de rodamientos. Aquí la grasa se añade al agua y en rodamientos oscilante de bolas se examina en cuanto a corrosión con el tiempo de funcionamiento, la velocidad y algún tiempo de inactividad definidos según la norma DIN 51802. Si el resultado de la inspección visual de los anillos de prueba no indica corrosión, el grado de corrosión es 0. En caso de una corrosión extrema, el grado de corrosión es 5.
Lubricación de rodamientos
Un requisito importante para la alta seguridad de funcionamiento de un rodamiento es el aprovisionamiento continuo de lubricante. En el primer engrase o en el re engrase del cojinete se deben observar las indicaciones del fabricante del cojinete. Se tiene que llenar de manera que todas las superficies de funcionamiento reciben grasa con seguridad. Los cojinetes que rotan lentamente (valor DN < 50.000) y sus carcasas pueden llenarse por completo, los cojinetes que rotan rápidamente (valor DN > 400.000) hasta 1/4 de su espacio interior libre. De lo contrario se recomienda llenar hasta 1/3.
Los cojinetes engrasados son suficientemente seguros en el funcionamiento, si no se exceden los plazos de re engrase. El re engrase es necesario si la vida útil de la grasa es menor que la vida útil esperada del cojinete. El re engrase se lleva a cabo utilizando una engrasadora o sistemas de lubricación automática. Si es posible, se deberá re engrasar durante el funcionamiento. Las cantidades de re engrase se encuentran en el 50-80 % de la cantidad del primer llenado. Si no es posible purgar la grasa usada, hay que limitar la cantidad de grasa para evitar una lubricación excesiva del cojinete.
En caso de intervalos de re lubricación prolongados se deberá proceder a un cambio de grasa total. Antes de cambiar a otro tipo de grasa, el rodamiento se debe en principio limpiar o re lubricar, hasta que la grasa usada está completamente expulsada del cojinete. En este caso, la miscibilidad de los lubricantes y la compatibilidad del material se deben comprobar previamente.