Descripción General de las Grasas y Lubricación de los Rodamientos
Por David Doyle, CLS, OMA I, OMA II | General Manager, Tribology
Co-Autor Micheal Blackmon CLS | Especialista Confiabilidad


Este breve artículo se centra en la lubricación básica con grasa en Rodamientos. Las influencias que afectan el rendimiento de lubricación con grasa es muy compleja y requeriría un artículo mucho más profundo a lo que este artículo está destinado a proporcionar. Estas influencias van más allá de la formulación de la grasa y se asocian con factores tales como diseños de rodamientos, la carga, la vibración y oscilación, las temperaturas de funcionamiento y entorno de servicio.

Las grasas se aplican típicamente en las zonas donde no se puede retener un suministro continuo de aceite. Las Grasas trabajan por la liberación de pequeñas cantidades de lubricante a los elementos de apoyo a través del tiempo. Películas de aceite son muy finas, más pequeños que los volúmenes que serían necesarios en un sistema lubricado totalmente inundado en aceite. Las principales ventajas de la utilización de la grasa en lugar de aceite de lubricación es la facilidad de la aplicación y la capacidad del lubricante para permanecer en el lugar donde no es factible incorporar aceite. Las principales desventajas de la utilización de la grasa es su vida de servicio limitada y la propensión a mantener la contaminación.

Las formulaciones de grasas son una mezcla de tres componentes básicos; Aceite Base, Espesante y Aditivos. Las proporciones de estos componentes generalmente se clasifican de la siguiente manera:

  • Aceite de Base 70% - 95%
  • Espesante 3% - 30%
  • Aditivos <1% - 10%

La viscosidad del aceite base juega un papel importante para determinar en qué aplicaciones la grasa será útil. La viscosidad del aceite base debe cumplir los requisitos de espesor de la película para el componente que se esté lubricando. El aceite base puede ser un aceite mineral refinado, aceite sintético o una combinación de ambos. La viscosidad del aceite base en grasas utilizadas para lubricar los rodamientos generalmente oscilan entre 15 cSt (ISO VG 15) a 500 cSt (ISO VG 460) a 40 ° C. La viscosidad del aceite base utilizado en la formulación de la grasa está determinada por la temperatura máxima, la velocidad y la carga del rodamiento.

Los espesantes comúnmente derivan de un jabón metálico, de los cuales hay una gran variedad; litio, calcio, bario, sodio, etc. espesantes de jabones complejos se derivan de la adición de un ácido orgánico como agente complejante para proporcionar una mayor resistencia a la temperatura. Espesantes no jabonosos también se utilizan comúnmente en formulaciones de grasa, tales como arcilla de bentonita o poliuria, proporcionando una excelente estabilidad a alta temperatura, resistencia al agua y estabilidad al cizallamiento. El tipo de espesante determinará la capacidad de la grasa para resistir el lavado con agua cuando el agua está presente. Cuando la viscosidad del aceite base es el determinante principal de la selección de la aplicación de la grasa, los tipos de grasa se clasifican principalmente por el tipo de espesante.

Espesor de Grasas o consistencia se clasifica principalmente por el grado NLGI. La NLGI o Instituto Nacional de Grasas Lubricantes tiene una escala establecida para la consistencia de grasas basado en la norma ASTM D217 para el rango de penetración Trabajada. Consistencias de la grasa puede oscilar entre un grado de 000 a un grado 6, en donde 000 es la consistencia más fina y 6 es la consistencia más gruesa. El grado NLGI más común es el número 2; sin embargo, los grados más bajos también se utilizan comúnmente en entornos operativos más fríos y donde la bombeabilidad de la grasa es motivo de preocupación. La Viscosidad del aceite base no juega ningún papel en el grado de la consistencia de la grasa. La consistencia se determina por la relación del agente espesante al contenido de aceite base.

Los aditivos se utilizan para mejorar las propiedades útiles, tales como inhibidores de antioxidantes, óxido y corrosión, propiedades de presión extrema, agentes antidesgaste y de reducción de fricción. Lubricantes especiales para disminuir la fricción pueden ser suspendidos en grasa, realizando sin una reacción química lo que otros aditivos requieren.

La grasa proporciona varias funciones:

  • Lubricar
  • Sellador para minimizar las fugas, manteniendo los contaminantes
  • Simplificación de aplicaciones de lubricación para algunos componentes
  • Conservar los contaminantes de partículas en suspensión
  • Mejora rendimiento de parada/arranque

La mayoría de los rodamientos están lubricados con grasa ya que esta se conserva fácilmente en el conjunto de apoyo y canalizaciones. Más del 90% de todos los rodamientos están lubricados con grasa. La cantidad correcta de grasa aplicada a un cojinete es muy importante. Demasiado poca grasa lleva al contacto de metal a metal y una falla prematura del cojinete. El exceso de grasa puede hacer que la temperatura de funcionamiento dentro del rodamiento se eleve rápidamente, sobre todo cuando funciona a altas velocidades. Las cantidades excesivas de grasa también pueden causar falla del sello cuando no hay lugar donde ir para la grasa dentro del conjunto de cojinetes. El exceso de grasa conduce a la agitación excesiva, las altas temperaturas, y su degradación acelerada. Si el rodamiento se llena correctamente, el exceso de grasa será empujado a los hombros del rodamiento y en las juntas durante la agitación normal.

Al agregar grasa a un conjunto de cojinetes el espacio libre en la carcasa se debe llenar parcialmente. Se debe dar tiempo que el exceso de grasa en un rodamiento se asiente o escape durante un periodo de rodaje antes de operar a toda velocidad. Al final del período de rodaje, si la grasa se ha distribuido uniformemente en la disposición de rodamientos la temperatura de funcionamiento se reducirá considerablemente. Lo mejor es consultar con el fabricante de rodamientos sobre los requisitos de volumen de llenado. Una regla de oro dice que el 30% del espacio libre de un rodamiento debe llenarse inicialmente con grasa para el período de rodaje, pero esto puede variar debido a las velocidades de los rodamientos. Algunos rodamientos de baja velocidad pueden requerir hasta un volumen de llenado de 90%, mientras que velocidades medias a altas pueden requerir 30-50% basado en los requisitos del fabricante.

Aunque parezca que engrasar un cojinete es una tarea simple de mantenimiento, en realidad hay unas metodologías precisas que se pueden y se deben seguir para asegurar que los cojinetes estén lubricados correctamente. La Viscosidad del aceite base, tipo de espesante de grasa y su consistencia deben ser considerados al seleccionar una grasa para una aplicación particular. Volumen e intervalos de lubricación deben determinarse en función del tamaño del rodamiento, temperatura de funcionamiento, las cargas, y el medio ambiente de trabajo. El establecimiento de una metodología precisa de lubricación por grasa puede reducir los costos de mantenimiento y aumentar la confiabilidad del equipo.

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