Selección de grasa o aceite

Performance and operating conditionsBearing type and arrangementBearing sizeLubricationOperating temperature and speedBearing specificationBearing executionSealing, mounting and dismounting

El primer paso en el proceso de selección de la lubricación es decidir si se usará grasa o aceite. En la mayoría de los casos, la grasa es la elección adecuada para los rodamientos abiertos.

Diagrama de flujo y criterios de selección de la lubricación
En el diagrama 1, se muestra un diagrama de flujo para ayudar a seleccionar el método de lubricación correcto.

Las principales razones para elegir grasa son:
  • la rentabilidad
  • la simplicidad: la grasa se retiene con facilidad en el rodamiento y el soporte, por lo que requiere disposiciones de sellado menos complicadas en comparación con las de lubricación con aceite
Las principales excepciones para elegir grasa son las aplicaciones en las que:
  • las condiciones de funcionamiento requieren un intervalo de relubricación con grasa inaceptablemente corto
  • debe usarse aceite lubricante por otros motivos (como en las cajas de engranajes)
  • se requiere eliminación del calor mediante la circulación de aceite
  • el purgado o la eliminación de la grasa usada resultan engorrosos o su manejo es costoso
Cálculo del intervalo de relubricación para la grasa
La grasa lubricante se degrada poco a poco y, por lo tanto, tiene una vida útil limitada. La vida útil de la grasa depende de las condiciones de funcionamiento del rodamiento y del tipo de grasa. Por lo tanto, los rodamientos deben relubricarse si:
  • la vida útil de la grasa es inferior a la vida útil especificada del rodamiento
  • la grasa se contamina
Es importante calcular el intervalo de relubricación con grasa y, si es inaceptablemente corto, a menos que utilice engrasado automático (centralizado) (→ Selección de una grasa adecuada, Sistemas de lubricación), en su lugar deberá elegir aceite.

La relubricación deberá producirse con la frecuencia suficiente para evitar que el deterioro de la grasa tenga un efecto adverso en la vida útil del rodamiento. Por lo tanto, el intervalo de relubricación SKF, tf, se define como el período al final del cual solo hay un 1% de probabilidad de que el rodamiento falle como consecuencia de la degradación de la grasa. Esto representa la vida L1 de las grasas. La vida L10 de las grasas representa una probabilidad del 10% de falla debido a la degradación de la grasa. La vida útil de la grasa depende principalmente de lo siguiente:
  • el tipo y el tamaño del rodamiento;
  • la velocidad
  • la relación de la carga C/P
  • la temperatura de funcionamiento
  • el tipo de grasa;
Por norma general, las grasas estándares tienen un límite superior práctico de temperatura de 100 °C (210 °F) en el aro con la temperatura más elevada. Por encima de esta temperatura, deben usarse grasas especiales o sistemas de engrasado automáticos (centralizados); de lo contrario, normalmente la vida útil de la grasa será demasiado corta.

Intervalos de relubricación

Utilice el diagrama 2 para calcular los intervalos de relubricación tf. El diagrama es válido para los rodamientos con un aro interior giratorio en ejes horizontales y en condiciones de funcionamiento normales y limpias, mediante:
  • el factor ndm multiplicado por el factor del rodamiento correspondiente bf donde
    • n = velocidad de giro [r. p. m.]
    • dm = diámetro medio del rodamiento [mm] = 0,5 (d + D)
    • bf = factor del rodamiento que depende del tipo de rodamiento y las condiciones de carga (tabla 1)
  • la relación de carga C/P
El intervalo de relubricación tf es la cantidad calculada de horas de funcionamiento adecuado de una grasa de jabón de litio de buena calidad con un aceite base mineral a una temperatura de funcionamiento de 70 °C (160 °F). Las grasas de alto rendimiento pueden prolongar los intervalos de relubricación y la vida útil de la grasa.

Los intervalos de relubricación que se indican en el diagrama 2 deben ajustarse según la tabla 2.

Si el factor de velocidad ndm supera el 70% de los límites recomendados (tabla 1), compruebe la influencia del lubricante seleccionado en la sección Temperatura y velocidad de funcionamiento.

En la práctica, los intervalos de relubricación superiores a 30 000 horas no son confiables, porque los intervalos tan largos superanla vida de rendimiento previsible (debido al envejecimiento del lubricante) de la mayoría de las grasas.

Ajustes para los intervalos de relubricación

La tabla 2 describe diversos ajustes para los intervalos de relubricación en distintas condiciones de funcionamiento. También puede calcular los intervalos de relubricación mediante la herramienta SKF Bearing Calculator.

Determinación de la cantidad de grasa para el llenado inicial y la relubricación
Comúnmente, el volumen libre de los rodamientos se llena completamente durante la instalación y el volumen libre de los soportes de pie SKF se llena parcialmente. SKF recomienda que el volumen libre a cada lado del rodamiento en un soporte diseñado por el cliente sea igual al volumen libre del rodamiento. Para los rodamientos con una jaula metálica, el volumen libre en el rodamiento es aproximadamente



donde
el volumen libre del rodamiento [cm3] (para la grasa estándar, la masa en gramos multiplicada por 0,9; para la grasa fluorada, la masa en gramos multiplicada por aproximadamente 2) 

ancho del rodamiento [mm]
diámetro exterior [mm]
diámetro del agujero [mm]
masa del rodamiento [kg]


Para los rodamientos sin jaulas metálicas, la fórmula da una ligera sobrestimación.

Según el método previsto de relubricación, SKF recomienda:
  • relubricación desde la parte lateral del rodamiento (fig. 1)
    • llenado inicial: 40% del volumen libre en el soporte
    • cantidad de reposición: Gp = 0,005 D B
  • relubricación a través de los orificios situados en el centro del aro interior o exterior (fig. 2)
    • llenado inicial: 20% del volumen libre en el soporte
    • cantidad de reposición: Gp = 0,002 D B
donde
Gp cantidad de grasa que se debe añadir durante la reposición [g]
diámetro exterior del rodamiento [mm]

ancho total del rodamiento [mm] (para rodamientos de rodillos cónicos, use T; para rodamientos axiales, use altura H)


Durante el período de rodaje, el exceso de grasa se distribuye o sale del rodamiento. Al final del período de rodaje, la temperatura de funcionamiento desciende, lo que indica que la grasa se ha distribuido.

En las aplicaciones en las que los rodamientos funcionan a velocidades muy bajas y donde es necesario contar con una buena protección contra los contaminantes y la corrosión, SKF recomienda llenar del 70% al 100% del soporte con grasa.

Procedimientos de relubricación
Seleccione un procedimiento de relubricación que se adapte a la aplicación y al intervalo de relubricación tf. SKF recomienda llevar a cabo uno de los siguientes procedimientos:
  • La relubricación manual mediante reposición es un procedimiento conveniente. Permite un funcionamiento sin interrupciones y ofrece una temperatura constante más baja en comparación con la relubricación continua.

  • Relubricación automática (centralizada) evita los problemas de rendimiento relacionados con el exceso como la falta de grasa. Este también se utiliza, por lo general, en los casos en que hay varios puntos para lubricar, o donde es difícil acceder a las posiciones, o cuando el equipo se opera de manera remota y sin personal de mantenimiento (diagrama 3).

  • Lubricación continua se usa cuando los intervalos de relubricación calculados son cortos debido a los efectos adversos de la contaminación muy severa. La lubricación continua de aplicaciones se recomienda, normalmente, con valores de ndm  < 150 000 para rodamientos de bolas y < 75 000 para rodamientos de rodillos. En estos casos, el llenado inicial de grasa del soporte puede ser del 70% al 100% (según la condición de funcionamiento y el sello del soporte), y la cantidad para la relubricación por unidad de tiempo se obtiene de las ecuaciones de Gp (→ Determinación de la cantidad de grasa inicial y relubricación) repartiendo la cantidad necesaria durante el intervalo de relubricación.

Debe estar previsto que la grasa usada se purgue del soporte. Si es necesario purgar un exceso de grasa usada del soporte, los sellos rozantes deben permitirlo (considerar el tipo de sello y la orientación de los sellos). De lo contrario, debe existir un orificio de escape en el soporte; las tuberías no están permitidas, porque pueden restringir la salida de la grasa. Durante los lavados con agua a alta presión, se debe tapar el orificio de escape.

En los casos en que se utilizan rodamientos diferentes en una disposición de rodamientos, es una práctica habitual aplicar el menor intervalo de relubricación calculado para todos los rodamientos de la disposición.

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