Entender los datos técnicos de la grasa

Para entender los datos técnicos que nos permitan seleccionar la grasa adecuada, se precisan ciertos conocimientos básicos. Este es un extracto de los principales términos mencionados en los datos técnicos de las grasas SKF.

Consistencia

Medida de la rigidez de una grasa. Si tiene la consistencia adecuada, la grasa permanecerá en el rodamiento sin generar demasiada fricción. Se clasifica según una escala creada por el NLGI (Instituto Nacional de Grasas Lubricantes). Cuanto más blanda sea la grasa, menor será el número. La grasa para rodamientos suele ser NLGI 1, 2 o 3. La prueba mide la profundidad a la que cae un cono en una muestra de grasa en décimas de mm.

Clasificación de las grasas según el número de consistencia NLGI
Número
NLGI
Penetración en funcionamiento
ASTM
(10–1 mm)
Aspecto
a temperatura
ambiente
000445-475muy fluida
00400-430fluida
0355-385semifluida
1310-340muy blanda
2265-295blanda
3220-250semidura
4175-205dura
5130-160muy dura
685-115extremadamente dura

Rango de temperaturas

Comprende el rango de uso adecuado de la grasa. Se sitúa entre el límite inferior de temperatura (low temperature limit, LTL) y el límite superior de temperatura para un rendimiento eficaz (high temperature performance limit, HTPL). El LTL se define como la temperatura más baja a la cual la grasa permitirá que el rodamiento se ponga en funcionamiento sin dificultad. Por debajo de ese límite, existirá una falta de suministro que provocará un fallo. Por encima del HTPL, la grasa se degradará de forma incontrolada, por lo que no se podrá calcular con precisión la vida útil de la grasa.

Punto de goteo

Es la temperatura a la cual una muestra de grasa comienza a fluir a través de un orificio cuando se calienta. Se mide según la normativa DIN ISO 2176. Es importante entender que este punto se considera de relevancia limitada para el rendimiento de la grasa, ya que se encuentra siempre muy por encima del HTPL.

Viscosidad

Medida de las características de fluidez de un líquido. En los lubricantes, una viscosidad apropiada debe garantizar la separación adecuada entre superficies sin causar demasiada fricción. Según las normativas ISO, se mide a 40 °C (105 °F), ya que la viscosidad varía con la temperatura. Los valores a 100 °C (210 °F) permiten calcular el índice de viscosidad, es decir, cuánto disminuirá la viscosidad al aumentar la temperatura.

Estabilidad mecánica

Banco de pruebas de estabilidad a la rodadura
Banco de pruebas de estabilidad a la rodadura
Banco de pruebas de grasa V2F
Banco de pruebas de grasa V2F
Durante la vida útil de un rodamiento, la consistencia de su grasa no debería variar significativamente. Normalmente, se utilizan tres pruebas principales para analizar este comportamiento:
  • Penetración prolongada
    La muestra de grasa se somete a 100 000 golpes en un dispositivo llamado manipulador de grasa. Luego se mide la penetración. La diferencia contra la penetración medida a 60 golpes se indica como variación en 10–1 mm.

  • Estabilidad a la rodadura
    Se coloca una muestra de grasa en un cilindro con un rodillo en su interior. A continuación, se hace girar el cilindro durante 72 o 100 horas a 80 o 100 °C (175 o 210 °F) (la prueba estándar requiere solo 2 horas a temperatura ambiente). Al final del período de prueba, una vez que el cilindro se encuentre a temperatura ambiente, se mide la penetración de la grasa y se indica la variación de la consistencia en 10–1 mm.

  • Prueba V2F
    Se somete una caja de grasa de ferrocarril a golpes por vibración de 1 Hz producidos por un martillo, lo que genera un nivel de aceleración de 12–15 g. Al cabo de 72 horas a 500 r. p. m, se recoge en una bandeja la grasa que ha escapado del soporte a través del sello laberíntico. Si esta grasa pesa menos de 50 g, se concede la calificación "m"; de lo contrario, se considera una "falla". Después continúa la prueba durante otras 72 horas a 1 000 r. p. m. Si escapan menos de 150 gramos de grasa al final de ambas pruebas, se otorga la calificación "M".

Protección contra la corrosión

Máquinas de pruebas de grasas Emcor
Banco de pruebas de grasa Emcor
Los entornos corrosivos requieren propiedades especiales de las grasas para rodamientos. En la prueba Emcor, se lubrican los rodamientos con una mezcla de grasa y agua destilada. Al final de la prueba, se otorga un valor entre 0 (ausencia de corrosión) y 5 (corrosión muy intensa). Para aumentar la exigencia de la prueba, se puede utilizar agua salada en lugar de agua destilada, o un flujo de agua continuo (prueba de lavado).

Resistencia al agua

Prueba de resistencia al agua
Prueba de resistencia al agua
Se recubre una tira de cristal con la grasa que se quiere probar, que se coloca en un tubo de ensayo lleno de agua. El tubo de ensayo se sumerge en un baño de agua durante tres horas a una temperatura de prueba especificada. La alteración de la grasa se evalúa visualmente y se indica como un valor entre 0 (ninguna alteración) y 3 (alteración importante) junto con la temperatura de prueba.

A. Placa de cristal o metálica
B. Capa fina de grasa sobre la placa
C. Agua destilada
D. Baño a temperatura controlada, p. ej., 90 ±1 °C

Separación del aceite

Prueba de separación del aceite
Prueba de separación del aceite
Las grasas lubricantes desprenden aceite cuando permanecen almacenadas durante mucho tiempo o cuando se utilizan en rodamientos en función de la temperatura. El grado de separación del aceite dependerá del espesante, el aceite base y el método de fabricación. En la prueba, se llena un recipiente con una cantidad determinada de grasa (pesada antes de la prueba) y se coloca un peso de 100 gramos sobre la grasa. El conjunto completo se introduce en un horno a 40 °C (105 °F) durante una semana. Al final de este período, se pesa la cantidad de aceite que se ha filtrado a través del tamiz y se indica como porcentaje de la pérdida de peso.

A. Peso muerto (aplica una ligera presión sobre la muestra de grasa)
B. Tamiz
C. Aceite separado

Capacidad de lubricación

Banco de pruebas de grasa R2F
Banco de pruebas de grasa R2F
La prueba R2F evalúa el rendimiento a altas temperaturas y la capacidad de lubricación de una grasa. Un motor eléctrico acciona un eje con dos rodamientos de rodillos a rótula en sus respectivos soportes. Los rodamientos se ponen en marcha con carga; se puede variar la velocidad y se puede aplicar calor. El método de prueba se lleva a cabo bajo dos condiciones diferentes, después de lo cual se mide el desgaste de los rodillos y de la jaula. La prueba A se realiza a temperatura ambiente, y la calificación de “aprobado” significa que la grasa se puede utilizar para lubricar rodamientos grandes a temperaturas de uso normales y también en aplicaciones de baja vibración. La prueba B se realiza a 120 °C (250 °F), y la calificación de “aprobado” indica la adecuación para rodamientos grandes a altas temperaturas.

Corrosión del cobre

Las grasas lubricantes deben proteger las aleaciones de cobre utilizadas en los rodamientos frente a la corrosión durante su uso. Para evaluar esas propiedades, se sumerge una tira de cobre en la muestra de grasa y luego se introduce en un horno. A continuación, se limpia la tira y se observa su degradación. El resultado se califica mediante un sistema numérico en el cual una calificación superior a 2 indica una protección deficiente.

Vida útil de la grasa para rodamientos

Banco de pruebas de grasa R0F+
Banco de pruebas de grasa R0F+
Las pruebas R0F y R0F+ calculan la vida útil de la grasa y su límite superior de temperatura para un rendimiento eficaz (HTPL). Se introducen diez rodamientos rígidos de bolas en cinco soportes y se llenan con una cantidad determinada de grasa. La prueba se realiza a una velocidad y temperatura predeterminadas. Se aplican cargas axiales y radiales, y se ponen en marcha los rodamientos hasta que fallan. Se registra el tiempo transcurrido hasta la falla en horas y se realiza un cálculo de la vida Weibull para determinar la vida útil de la grasa. Esta información se puede utilizar más adelante para establecer los intervalos de relubricación en una aplicación.

Rendimiento a presión extrema (extreme pressure, EP)

La prueba de carga de soldadura por 4 bolas utiliza tres bolas de acero en un recipiente. Se hace girar una cuarta bola contra las tres anteriores a una velocidad determinada. Se aplica una carga de arranque, que se va incrementando a intervalos predeterminados hasta que la bola giratoria se gripa y se suelda a las bolas fijas. En la grasa EP se esperan valores superiores a 2 600 N. En la prueba de marca de desgaste por 4 bolas, SKF aplica 1 400 N (en la prueba estándar se utilizan 400 N) sobre la cuarta bola durante 1 minuto. Luego se mide el desgaste de las tres bolas; se consideran apropiados para las grasas EP los valores inferiores a 2 mm.

Corrosión por contacto

Las condiciones vibratorias u oscilantes son causas típicas de la corrosión por contacto. En la prueba FAFNIR, se cargan dos rodamientos axiales de bolas, que se someten a oscilación. A continuación se mide el desgaste de cada rodamiento. Un desgaste inferior a 7 mg indica una buena protección contra la corrosión.
SKF logo