jueves, 20 de agosto de 2020

NIVEL DE SERVICIO API CK-4


Con el ánimo de aclarar un poco las razones de la aparición del nivel de servicio API CK, fórmula que aplica y opera en lubricantes para motores Diesel (gasoil) cuatro tiempos, me permito copiar el texto de un artículo publicado por la empresa trans-nacional TOTAL-ELF, España, en uno de sus blogs.  Lo reproduzco textual y considero que se explica total y suficientemente.  

Aunque es un tópico relativamente antiguo, para el caso de Venezuela y las características de nuestro parque automotor, pudiera ser todavía novedoso pensar en ello.  Igualmente, la educación y cultura de los usuarios, así como las posibilidades y circunstancias económicas imperantes pudieran conspirar para desestimar el uso de esta tecnología, aún en la actualidad.

Un amigo y colega me acaba de hacer una consulta el cual me ha animado para compartir esta información con mis lectores y público en general.  Espero les sea de utilidad.

Saludos.

Alex


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"¿Conoces a las sustitutas de API CJ-4 para camiones y vehículos pesados? Te las presentamos.

¿Recuerdas la norma API? Es una vieja conocida en este blog. Te hablamos de ella en su momento y te la presentamos como la cata de aceite para motores americanos. Es el equivalente de ACEA, pero para vehículos fabricados al otro lado del charco. Es la encargada del desarrollo y mantenimiento de los estándares y normas para los lubricantes de motores de combustión.

Al igual que ACEA, API evoluciona sus normas para adaptarse a las nuevas realidades de los vehículos. La mejora de la eficiencia de los motores, entre otras prestaciones, obliga a ajustar los estándares de manera progresiva. En esta ocasión, te vamos a hablar de las normas que llegaron para sustituir a la API CJ-4 para aceites de motores diésel de cuatro tiempos de camiones o vehículos pesados. Sí, hablamos de “normas” en plural, porque por primera vez se han desarrollado dos sucesoras de API CJ-4: la API CK-4 y la API FA-4.

Por qué hacían falta estas nuevas normas

API CJ-4 se estaba quedando corta. Por ese motivo, en 2016 y para el mercado estadounidense se introdujeron dos nuevas normas: API CK-4 y API FA-4. Era necesario mejorar los niveles de emisiones contaminantes (EPA) de los camiones y vehículos pesados. Al mismo tiempo, había que establecer nuevos ensayos que ayudaran a mantener bajo control distintas características.

Una de ellas es la oxidación del aceite. Hay que controlarla porque las temperaturas en el motor habían ido aumentando. El problema es que esto provoca que los aceites envejezcan más rápido y es necesario evitarlo.

La aeración del aceite también debe ser controlada porque la presencia de aire en el producto produce una oxidación más rápida. Y ya sabemos que esto no es bueno para el lubricante. El caso es que el aceite, al batirse en el cárter, se mezcla con el aire. Esto tiene dos consecuencias: se forma espuma y las burbujas de aire entran en el producto. Si se separan rápidamente (desaeración), las condiciones que provocan la oxidación del lubricante decaerán.

Otra característica que necesita un mayor control es la estabilidad al cizallamiento. Este último es un fenómeno que se da en gran medida en componentes como los cojinetes del cigüeñal, combinado con temperaturas elevadas. Esto puede afectar al aceite, especialmente cuando se encuentra muy cerca de los límites mínimos de HTHS (altas temperaturas) para una SAE determinada. Por eso mantener la SAE es uno de los objetivos que se establecen y siempre se hace a lo largo de todo el período de uso del lubricante.

Todo lo anterior conduce a otra característica que hay que controlar: los desgastes. Entre ellos, el adhesivo. Por eso, la aditivación antidesgaste del producto debe ser lo más efectiva posible, ya que las películas de lubricante sobre las piezas son mínimas en los momentos de alta carga.

Una norma para continuar y otra para empezar de cero

En resumen, la API CJ-4 no se podía encargar de todo esto. Por eso se hizo evolucionar la norma. De esta manera, se introdujeron nuevos límites a ciertos ensayos que se mantuvieron. Además, se añadieron otros nuevos que eran más exigentes en algunos aspectos. Como resultado se obtuvo la nueva norma API CK-4, que vendría a dar continuidad a API CJ-4.

Grafica15-10-19

El gráfico anterior muestra cómo las cuestiones de la oxidación y el espesamiento del aceite han servido para diferenciar claramente la API CK-4 de la API CJ-4. Mientras, el resto de las propiedades controladas por ensayos se mantuvieron en los mismos niveles de exigencia.

¿Qué ocurre? Que como se introdujeron nuevas exigencias en función de la viscosidad, la norma inicial se tuvo que dividir en dos. Por un lado, se obtuvo la API CK-4 que, aunque mejora las anteriores normas, permite que los productos que se homologuen con ella sean compatibles con los anteriores. Por el otro lado, surgió la API FA-4, que no es compatible con anteriores productos y no se puede utilizar en motores anteriores o actuales cuyo fabricante no la exija."


Agosto 20, 2020
Twitter: @aisturiz


sábado, 26 de mayo de 2018

Fundamentos del muestreo de aceite usado

Proper oil sampling is critical to an effective oil analysis program. Without a representative sample, further oil analysis endeavors are futile.

 There are two primary goals in obtaining a representative oil sample. The first goal is to maximize data density. The sample should be taken in a way that ensures there is as much information per milliliter of oil as possible.

This information relates to such criteria as cleanliness and dryness of the oil, depletion of additives, and the presence of wear particles being generated by the machine.
Oil Sampling
The second goal is to minimize data disturbance. The sample should be extracted so that the concentration of information is uniform, consistent and representative. It is important to make sure that the sample does not become contaminated during the sampling process.
This can distort and disturb the data, making it difficult to distinguish what was originally in the oil from what came into the oil during the sampling process.

To ensure good data density and minimum data disturbance in oil sampling, the sampling procedure, sampling device and sampling location should be considered. The procedure by which a sample is drawn is critical to the success of oil analysis.

Sampling procedures should be documented and followed uniformly by all members of the oil analysis team. This ensures consistency in oil analysis data and helps to institutionalize oil analysis within the organization. It also provides a recipe for success to new members of the team.

The hardware used to extract the sample should not disturb sample quality. It should be easy to use, clean, rugged and cost-effective. In addition, it is important to use the correct bottle type and bottle cleanliness to assure that a representative sample is achieved.
A successful oil analysis program requires an investment of time and money to make sure the proper sampling hardware is fitted to the machinery. It is important to understand that not all locations in a machine will produce the same data.

Some are far richer in information than others. In addition, some machines require multiple sampling locations to answer specific questions related to the machine’s condition, usually on an exception basis.

Oil Sampling on System Returns

There are several rules for properly locating oil sampling ports on circulating systems. These rules cannot always be precisely followed because of various constraints in the machine’s design, application and plant environment. However, the rules outlined below should be followed as closely as possible:
Turbulence. The best sampling locations are highly turbulent areas where the oil is not flowing in a straight line but is turning and rolling in the pipe. Sampling valves located at right angles to the flow path in long straight sections of pipe can result in particle fly-by, which basically leads to a substantial reduction of the particle concentration entering the sample bottle. This can be avoided by locating sampling valves at elbows and sharp bends in the flow line (Figure 1).

Figure 1. Highly Turbulent Area
Ingression Points. Where possible, sampling ports should be located downstream of the components that wear, and away from areas where particles and moisture ingress. Return lines and drain lines heading back to the tank offer the most representative levels of wear debris and contaminants. Once the fluid reaches the tank, the information becomes diluted.
Filtration. Filters and separators are contaminant removers, therefore they can remove valuable data from the oil sample. Sampling valves should be located upstream of filters, separators, dehydrators and settling tanks unless the performance of the filter is being specifically evaluated.
Drain Lines. In drain lines where fluids are mixed with air, sampling valves should be located where oil will travel and collect. On horizontal piping, this will be on the underside of the pipe. Sometimes oil traps, like a goose neck, must be installed to concentrate the oil in the area of the sampling port. Circulating systems where there are specific return lines or drain lines back to a reservoir are the best choice for sampling valves (Figure 2).

Figure 2. Return or Drain Line
They allow the sample to be taken before the oil returns to the tank and always before it goes through a filter. If the oil is permitted to return to the tank, then the information in the sample becomes diluted, potentially by thousands of gallons of fluid in large lubricating and hydraulic systems.
In addition, debris in the reservoir tends to accumulate over weeks and months and may not accurately represent the current condition of the machine.

Live Zone Oil Sampling from Circulating Systems

When a sample is taken from a line in a circulating system it is referred to as a live zone sample. There are things that can be done during the sampling process that improve the quality and effectiveness of live zone oil sampling.

These include sampling from the system’s turbulent zones where the fluid is moving and the oil is well mixed; sampling downstream of the equipment after it has completed its primary functions, such as lubricating a bearing or a gear or has passed through a hydraulic pump or actuator; sampling during typical working conditions, on the run and under normal applications; and, where required, employing secondary sampling locations to localize problems.

Just as there are factors that can improve the quality of a sample, there are also other factors that can diminish a sample’s quality and thus should be avoided. For example, it is important not to sample from dead pipe legs, hose ends and standing pipes where the fluid isn’t moving or circulating.

Samples should not be collected after filters or separators or after an oil change, filter change or at some time when the fluid wouldn’t represent typical conditions. Samples should not be taken when the machine is cold and hasn’t been operating or has been idling. In addition, samples should not be taken from laminar flow zones where a lack of fluid turbulence occurs.

Sampling from Pressurized Lines

When samples need to be taken from pressurized feed lines leading to bearings, gears, compressors, pistons, etc., the sampling method is simpler. Figure 3 shows four different configurations.

Figure 3. Pressurized Lines
Portable High-Pressure Tap Sampling. The uppermost configuration on Figure 3 is a high-pressure zone where a ball valve or needle valve is installed and the outlet is fitted with a piece of stainless steel helical tubing. The purpose of the tubing is to reduce the pressure of the fluid to a safe level before it enters the sampling bottle. A similar effect can be achieved using a small, hand-held pressure reduction valve.
Minimess Tap Sampling. This alternative requires installation of a minimess valve, preferably on an elbow. The sampling bottle has a tube fitted with a probe protruding from its cap. The probe attaches to the minimess port allowing the oil to flow into the bottle.
There is a vent hole on the cap of the sampling bottle so that when the fluid enters the bottle the air can expel or exhaust from the vent hole. This particular sampling method requires lower pressures (less than 500 psi) for safety.
Ball Valve Tap Sampling. This configuration requires the installation of a ball valve on an elbow. When sampling, the valve should be opened and adequately flushed. Extra flushing is required if the exit extension from the valve is uncapped.
Once flushed, the sampling bottle’s cap is removed and a sample is collected from the flow stream before closing the valve. Care should be taken when removing the bottle cap to prevent the entry of contamination. This technique is not suitable for high- pressure applications.
Portable Minimess Tap Sampling. This option requires installing a minimess onto the female half of a standard quick-connect coupling. This assembly is portable. The male half of a quick-connect is permanently fitted to the pressure line of the machine at the desired sampling location.
To sample, the portable female half of the quick-connect is screwed or snapped (depending on adapter type) onto the male piece affixed to the machine. As the adapter is threaded onto the minimess valve, a small spring loaded ball is depressed within the minimess valve allowing oil to flow through the valve and into the sample bottle.
In many cases, these male quick-connect couplings are preexisting on the equipment. A helical coil or pressure reduction valve, previously described, should be used on high-pressure lines.

Sampling from Low-pressure Circulating Lines

Occasionally a drain line, feed line or return line is not sufficiently pressurized to take a sample. In such cases, sampling requires assistance from a vacuum pump equipped with a special adapter allowing it to attach momentarily to a valve, such as a minimess valve. With the adapter threaded onto the minimess valve, fluid can be drawn by vacuum into the bottle (Figure 4).

Figure 4. Drain Line Vacuum Sampling

Sampling Wet Sumps

Frequently, there are applications where a drain line or a return line can’t be accessed or no such line exists; these are typically called wet sump systems. Examples of wet sump systems are diesel engines, circulating gearboxes and circulating compressors. In these applications, because there is no return line, fluid must be sampled from the pressurized supply line leading to the gearing and the bearings (Figure 5). The sample should be collected before the filter, if one exists.

Figure 5. Pressure or Feed Line
The best place to sample engine crankcase oil is also just before the filter. The sampling valve should be installed between the pump and filter. This sample location is highly preferred over sampling from a drain port or using a vacuum pump and tube inserted down the dipstick port. Many newer model engines come with an appropriately located sample valve right on the filter manifold.

Figure 6. Off-line Sampling
Another example of a wet sump involving circulation is shown in Figure 6 where there is a side loop that is often referred to as a kidney loop filter. This off-line circulating system provides an ideal location to install a sampling valve between the pump and filter.
A ball valve or a minimess valve can be used so that the fluid under pressure flows easily into the sample bottle without disturbing the operating system or filtration system.

Sampling Noncirculating Systems

There are numerous examples where no forced circulation is provided and a sample must be taken from a system’s sump or casing. This often must be done with “in-service” equipment on the run.

Ring or collar bath-lubricated bearings and splash-lubricated gearboxes are common examples of these systems. All of these situations increase the challenge of obtaining a representative sample.

The most basic method for sampling such sumps is to remove the drain plug from the bottom of the sump allowing fluid to flow into the sample bottle. For many reasons, this is not an ideal sampling method or location.

Most important is the fact that bottom sediment, debris and particles (including water) enter the bottle in concentrations that are not representative of what is experienced near or around where the oil lubricates the machine. The drain plug sampling method should be avoided if at all possible.

Drain port sampling can be greatly improved by using a short length of tubing, extending inward and up into the active moving zone of the sump. This ball valve and tube assembly shown in Figure 7 can, in many cases, be threaded into the drain port and can be easily removed to facilitate draining the oil.

Ideally, the tip of the tube, where the oil sample is taken should be half way up the oil level, two inches in from the walls and at least two inches from the rotating elements within the sump.

Figure 7. Drain Port Tap Sampling
A third option is called drain port vacuum sampling. With this method a minimess valve is installed as previously described, but instead of fluid passing into a sample bottle by gravity, it is assisted by a vacuum sampler. This is particularly helpful where the oil is viscous and difficult to sample through a narrow tube.

Still another method for sampling a gearbox or bearing housing is to use a portable oil circulating system such as a filter cart. In this case, the filter cart is attached to the sump (Figure 8).

Figure 8. Portable Off-line Sampling
Here the cart circulates the fluid off the bottom of the sump and back into the sump. To keep from cleaning the oil before sampling, the filters must be by-passed using a directional valve.

The fluid should become homogenous when it is circulated for about 5 to 15 minutes, depending on the size of the unit, the amount of fluid in the unit, and the flow rate of the filter cart. Once sufficient mixing has occurred, a sample can be taken from the sampling valve (installed between the pump and the filter).

Drop-tube Vacuum Sampling

One of the most common methods for sampling a bath- or splash-lubricated wet sump is to use the drop-tube vacuum sample method. A tube is inserted through a fill port or dip stick port and lowered into the sump cavity, usually about midway into the oil level. This sampling method has a number of drawbacks and should be avoided if the sampling methods previously described can be used instead.

Some of the primary risks and problems associated with drop-tube vacuum sampling are:
Tube Location. A tube that is directed into the fill or dipstick port is extremely difficult to control. The tube’s final resting place is hard to predict, resulting in samples being taken from different locations each time. There is also a risk of the tube actually going all the way to the bottom of the sump where debris and sediment are picked up.
Drop Tube Contamination. There is considerable concern that when the tube is being inserted into the sump it will scoop up debris from the sides of the casing. Also, the tube itself may be contaminated due to poor cleanliness control when it was produced or while it was stored.
Large Flush Volume. The drop-tube method substantially increases the volume of fluid that must be flushed to obtain a representative sample. For some small sump systems this practically results in an oil change. In addition, if the removed volume of fluid is not replaced, the machine might be restarted with inadequate lubricant volume.
Particle Fallout. For most systems, a shutdown is required to deploy the drop-tube method. This means that production must be disturbed for the sake of oil sampling, or sampling frequency must suffer because of production priorities. Neither situation is ideal. Futhermore, particles begin to settle and stratify according to size and density immediately upon shutdown, compromising the quality of oil analysis.
Machine Intrusion. The drop-tube method is intrusive. The machine must be entered to draw a sample. This intrusion introduces the risk of contamination, and there is always the concern that the machine might not be properly restored to run-ready condition before startup. Whenever drop-tube sampling is used, it should be considered a sampling method of last resort.
However, there are situations where no other practical method of sampling is available. In situations where drop-tube vacuum sampling must be used on circulating systems, the best sampling location is between the return line and the suction line (Figure 9). This is known as the short circuit.

Figure 9. Drop-tube Vacuum Sampling

Oil Sampling Bottles and Hardware

An important factor in obtaining a representative sample is to make sure the sampling hardware is completely flushed prior to obtaining the sample. This is usually accomplished using a spare bottle to catch the purged fluid. It is important to flush five to 10 times the dead space volume before obtaining the sample. All hardware in which the oil comes into contact is considered dead space and must be flushed, including:
  • System dead-legs
  • Sampling ports, valves and adapters
  • Probe on sampling devices
  • Adapters for using vacuum sample extraction pumps
  • Plastic tubing used for vacuum pumps (this tubing should not be reused to avoid cross-contamination between oils)
There is an assortment of sampling bottles that are commonly used in oil analysis. An appropriate bottle needs to be selected for the application and the test that is planned. Several features including size, material and cleanliness must be considered when selecting a sample bottle.

A number of different-sized sampling bottles are available. They vary from 50 mL (or about two ounces of fluid) to a more common 100 to 120 mL bottle. The larger bottle is preferred when tests such as particle count and viscosity analysis are required.
Where a considerable number of different tests are required, a 200 ml bottle (or two 100 ml bottles) may be required. It is important to coordinate with the laboratory to select the bottle size that will provide a sufficient volume to conduct all the required tests and leave some extra for storage in case a rerun is necessary.

Another consideration in selecting the bottle size is that the entire volume of the bottle should not be filled with fluid during the sampling process. Only a portion of the sampling bottle should be filled. The unfilled portion, called the ullage, is needed to allow proper fluid agitation by the laboratory to restore even distribution of suspended particles and water in the sample. The general guidelines for filling bottles are:
  • Low Viscosity (ISO VG 32 or less) - Fill to about three-fourths of the total volume.
  • Medium Viscosity (ISO VG 32 to ISO VG 100) - Fill to about two-thirds of the total volume.
  • High Viscosity (over ISO VG 100) - Fill to about one-half of the total volume.
Bottles are available in several materials. Plastic polyethylene is one of the most common bottle materials. It is an opaque material similar to a plastic milk jug.

This type of sampling bottle presents a drawback because the oil can’t be visually examined after the sample is obtained. Important oil properties, such as sediment, darkness, brightness, clarity and color, can be immediately learned from a visual inspection.

Another material is PET plastic. It is a completely clear, glass-like material and is available in standard-sized bottles. This plastic is found to be compatible with most types of lubricating oils and hydraulic fluids, including synthetics.

Of course, glass bottles are also available. These bottles tend to be more expensive, are heavier, and there is the risk of breakage during the sampling process. One advantage with glass bottles is that they can be cleaned and used over and over. The cleanliness of glass bottles often exceeds that of plastic bottles.

One of the most important considerations in selecting a sampling bottle is to make sure it is sufficiently clean. The bottle’s required cleanliness level should be determined in advance. (See the article titled “Bottle Cleanliness: Is a New Standard Needed?” in the March-April 2003 issue of Practicing Oil Analysis magazine for additional information on sample bottle cleanliness.)

Important Tips for Effective Oil Sampling

To achieve bull’s-eye oil analysis data, where oil sampling and analysis produce the most representative and trendable information, follow these basic sampling tactics:
1) Machines should be running in application during sampling. That means samples should be collected when machines are at normal operating temperatures, loads, pressures and speeds on a typical day. If that is achieved, the data will be typical as well, which is exactly what is desired.
2) Always sample upstream of filters and downstream of machine components such as bearings, gears, pistons, cams, etc. This will ensure the data is rich in information. It also ensures that no data (such as particles) is being removed by filters or separators.
3) Create specific written procedures for each system sampled. This ensures that each sample is extracted in a consistent manner. Written procedures also help new team members quickly learn the program.
4) Ensure that sampling valves and sampling devices are thoroughly flushed prior to taking the sample. Vacuum samplers and probe-on samplers should be flushed too, and if there are any questions about the cleanliness of the bottle itself, it should also be flushed.
5) Make sure that samples are taken at proper frequencies and that the frequency is sufficient to identify common and important problems. Record the hours on the oil where possible, especially with crankcase and drive train samples.
This can be a meter reading or some other record identifying the amount of time that the oil has been in the machine. If there has been any makeup fluid added or any change to the oil such as the addition of additives, a partial drain or anything similar, communicate this information to the lab.
6) Forward samples immediately to the oil analysis lab after sampling. The properties of the oil in the bottle and the oil in the machine begin to drift apart the moment after the sample is drawn. Quickly analyzing the sample ensures the highest quality and timely decisions.

Case Study: Corn Milling Plant Learns the Value of Proper Sampling

Under the guidance of Jim Smith of Allied Services Group, a corn milling plant in the southern United States started an oil analysis program in the fall of 2003. With a predominance of conveyors and other milling equipment, a significant number of the plant’s critical assets are large splash-lubricated gearboxes.

In early fall, all the plant’s critical gearboxes were sampled. Because the equipment was not equipped for best practice oil sampling - though a sampling point survey was planned - there was no choice but to use the drop tube method to obtain the samples. Even though plant personnel understood this was not the best method for sampling, with no other option, they decided a baseline sample before making any changes was warranted.

 Fairly aggressive cleanliness targets of 18/16/13 for major gearboxes were set. Based on these targets, 28 samples from these gearboxes were returned as “critical” due in every case to high particle counts.

Immediately after the first baseline samples were taken, a sample point survey was conducted. Shortly thereafter, the report’s recommendation of installing pitot tube style sample valves in all of the plant’s splash-lubricated gearboxes was implemented, in conjunction with a filtration program.

At the prescribed time, these gearboxes were resampled, using the new sample valves, and submitted to the lab for analysis. Of the 28 boxes deemed initially to be “critical,” 22 of 28 were returned as “normal.”

Conclusion

All oil analysis tools, techniques and diagnostic processes are worthless if the oil sample fails to effectively represent the actual condition of the oil in service in the machine. Proper sampling procedures are the foundation of an effective oil analysis program.

Without good sampling procedures, time and money are wasted, and incorrect conclusions based upon faulty data could be reached. To ensure that an oil analysis program is perceived as valuable and to boost confidence in the program, it is important to determine, understand and practice the processes that are necessary to obtain a representative oil sample.

The moral of this story is that if you want to get accurate data, particularly where particle counting is a required test, the use of appropriate sample valves is of paramount importance. To receive and act on an analysis report that indicates a “critical problem” but turns out to be nothing more than poor sampling, is the easiest way to erode confidence in any oil analysis program.


Jim Fitch, Noria Corporation Drew Troyer, Noria Corporation

sábado, 4 de octubre de 2014

ENGRANAJES

Les sugiero la lectura de este trabajo.

Saludos,

Alex

Engranajes (Universidad Nacional Autonoma de Mexico)

http://olimpia.cuautitlan2.unam.mx/pagina_ingenieria/mecanica/mat/mat_mec/m1/Engranes%20historia%20fabricacion%20fallas.pdf

viernes, 12 de octubre de 2012

Clasificación de Lubricantes SAE API y ACEA

Para muchas personas resulta complicado entender las distintas clasificaciones existentes para identificar los aceites lubricantes, especialmente para los motores de vehículos. Dada la diversidad de marcas y modelos de automóviles, la selección del adecuado lubricante debe considerar aspectos técnicos que resulten en beneficios para la operación del motor. En la actualidad, los fabricantes identifican y recomiendan los tipos específicos de productos que deben utilizar sus vehículos manufacturados para facilidad de los usuarios.  Esta información, generalmente, viene impresa en los manuales o en etiquetas colocadas en sitios visibles dentro del compartimiento del motor.

También, hoy en día resulta muy fácil encontrar, en los centros de lubricación, personas altamente capacitadas que puedan brindar asesoramiento en esta materia.  Los fabricantes de lubricantes, generalmente, adiestran y suministran adecuada información técnica que permiten un conocimiento pertinente para una comercialización y venta responsable según los requerimientos para cada tipo de automóvil, en los distintos canales de servicio y venta.

En términos generales, las clasificaciones enunciadas en el título se refieren a formulaciones específicas que respondan con adecuado perfomance a las condiciones técnicas y requerimientos de cada vehículo.  Me ha parecido que el siguiente link explica, razonablemente, y en lenguaje muy sencillo, el contenido sustantivo de dichas clasificaciones.  No es de nuestra autoría ni promocionamos el sitio, apenas invitamos a su lectura por encontrarla interesante.

http://www.cal.org.ar/clasificacion.pdf



martes, 14 de abril de 2009

Limpieza y Filtrado

Los equipos requieren lubricantes con un mínimo de limpieza o ausencia de agentes contaminantes en ellos para realizar apropiadamente su operación. Este aspecto se logra con un filtrado adecuado y suficiente a todo lo largo del proceso de lubricación.

En ciertas aplicaciones, especialmente aquellas que involucran el uso de graneles, contenedores y/o sistemas centralizados de lubricación, es pertinente, oportuno y recomendable, siempre efectuar una limpieza previa al lubricante nuevo. Esta limpieza puede ser lograda, preferentemente, a través de filtros de alta calidad, lo cual permitirá limitar o reducir la cantidad de posibles agentes contaminantes. En equipos críticos, esta sana práctica podrá reducir riesgos, paradas y costos indeseables.

Igualmente, para el caso de contenedores, el aire o vacío que se va generando por el desplazamiento del lubricante a medida que este se va utilizando o consumiendo, puede llegar a convertirse en un perturbador factor de contaminación. Se puede lograr la reducción del ingreso de partículas contaminantes, así como también de humedad, instalando sistemas de respiración (venteo) de alta calidad en los envases.

Igualmente recomendable es una limpieza exhaustiva de los accesorios (mangueras; embudos; trapos, envases y recipientes; etc.) y hasta los mismos contenedores que se utilicen para el suministro y transferencia de los lubricantes. Limpiar con trapos, agua y jabón los implementos para un trasiego, por ejemplo, no siempre garantiza un medio totalmente descontaminado. Algunos agentes químicos y de limpieza pueden causar degradación o contaminación al lubricante.

Contaminar un lubricante mezclándolo con otro producto incompatible puede llevar a situaciones indeseables y sumamente costosas. La falta de identificación pudiera ser una de las causas de este tipo de problemas. En campo, hemos observado verdaderos “cocteles” de lubricantes convertidos en aceites con contaminación cruzada.

En resumen, la limpieza y el filtrado del lubricante son aspectos de alta importancia, mucho beneficio y a muy bajo costo.

jueves, 9 de octubre de 2008

Mantenimiento en Automóviles

Las ciudades, pueblos y países, así como sus economías, se han construido y crecido en torno al desarrollo que han tenido los sistemas de comunicación; muy especialmente, la terrestre y más específicamente, gracias a la evolución del parque automotor. En muchos casos, el automóvil determina la forma de vida de sociedades y personas. Para nuestras sociedades contemporáneas, el automóvil constituye un artículo útil y necesario en el desempeño de muchas de actividades cotidianas.

Esta relación de dependencia obliga la consideración de un adecuado mantenimiento y atención de parte de quien posee un vehículo. Ciertamente que los costos de adquisición, mantenimiento, valor del combustible, así como de otros tantos valores asociados, inciden significativamente en los propietarios de vehículos, quienes se avocan a cuidar su inversión y mantenerla en las mejores condiciones operativas posibles.

Por otra parte, la contaminación ambiental producida por los productos residuales de la combustión, ha obligado que gobiernos y organizaciones civiles diseñen estrategias para contrarrestar el consumo de combustibles fósiles. En muchos países existen leyes y controles estrictos en materia de contaminación ambiental, llegándose a establecer cifras máximas de aceptación respecto a las emisiones de partículas generadas por los vehículos automotores.

Mundialmente, los principales e importantes fabricantes de lubricantes, realizan esfuerzos por mantenerse actualizados en los aspectos citados. Año tras año, los productos son mejorados para optimizar el funcionamiento de los automóviles. No obstante, esto no exime del cumplimiento oportuno de un adecuado mantenimiento preventivo; el cual determina la durabilidad y rendimiento de los motores, tal como venimos señalando.

Un eficiente programa de mantenimiento también permite reducir o minimizar la aplicación de correctivos o reparaciones en los componentes de nuestros vehículos. Los tiempos de paradas por fallas y sus costes asociados, tienden a ser menores. Aparte, podemos señalar también, tanto la confiabilidad como la disponibilidad del automóvil; factores que se incrementan sensiblemente y los cuales pueden representar variables claves de rendimiento a considerar y/o evaluar.

La utilización de productos de buena calidad y de marcas reconocidas, en la cantidad y regularidad que determinen, tanto el fabricante, como el uso dado al motor, serán elementos importantes y decisivos para el óptimo funcionamiento del mismo. La regla de oro a aplicar es la de tomar muy en cuenta las recomendaciones y especificaciones efectuadas por los fabricantes automotrices, utilizando en la medida de lo posible, el tipo de producto por ellos sugeridos.

Puntos de revisión frecuente en automóviles:

  • - Sistemas de lubricación (motor, caja, transmisión, equipos accesorios)
  • - Sistemas de frenos
  • - Correas
  • - Sistema de enfriamiento
  • - Sistema de combustibles
  • - Sistema eléctrico
  • - Neumáticos

En cuanto a los detalles, hay pautas generales para estos puntos de revisión, sin embargo, cada fabricante tiene sus particulares indicaciones de acuerdo con las necesidades y características de cada modelo de vehículo. Sugerimos consultar los manuales de usuarios suministrados conjuntamente con su vehículo.

domingo, 17 de agosto de 2008

Tips sobre Contaminación

oil dollarTips sobre Contaminantes

Una gran porción de averías en equipos con sistemas lubricadores, sean engranajes, hidráulicos, etc., están vinculados con la presencia de agentes contaminantes en el aceite. De hecho, esta contaminación puede inducir la generación de problemas dentro de la maquinaria y, consecuencialmente, paradas de producción por fallas y reparaciones, así como la merma de la vida útil del propio lubricante. Obviamente, todas estas situaciones suponen incrementos en los costos de operación.

Veamos algunas situaciones muy comunes y que generalmente olvidamos o despreciamos en la actividad operativa de equipos con sistemas lubricadores.

  • Las altas temperaturas actúan sobre los aceites contaminados propiciando la formación de otros productos indeseables; tales como ácidos, resinas, etc. Queda comprendido el ataque químico que estos causan dentro del sistema con los correspondientes daños a partes y elementos del equipo.

  • Contaminantes ingresados a través del sistema de ventilación, tal como polvo, arena, carbón, etc., fomentan la generación de agentes y subproductos dañinos dentro del sistema de lubricación. El sílice (presente en la arena) puede actuar análogamente; contaminando y “rayando”.

  • La exposición del lubricante a la atmósfera permite la formación de agua por condensación. El agua es responsable de la “cavitación”, ya que su implosión erosiona las superficies metálicas.

  • El desgaste natural de los distintos componentes metálicos dentro del equipo, genera partículas abrasivas que actúan negativamente en el mismo sistema. Si el caudal es elevado, estas partículas destruyen rápidamente las superficies creando, a su vez, más partículas y aumentando el problema (Soplado de arena).

  • Algunas de estas partículas contaminantes, dado su dureza y tamaño, se pueden atascar en ciertas partes móviles del sistema, lo cual genera rozamiento y limaduras, así como una reacción química con las superficies metálicas; lo cual conocemos como “afiladura

Como hemos considerado, el filtrado del lubricante (así como el adecuado mantenimiento al sistema de filtración), reviste capital importancia tanto para la vida y operación del sistema, como para el equipo mismo. Subestimado en oportunidades, este factor puede incidir significativamente en la disponibilidad o no, de un lubricante limpio, de cuyos beneficios dependerán ahorros económicos y paradas indeseables.

P.S.: Muchos fabricantes de equipos, especialmente los hidráulicos, señalan los requerimientos de niveles de filtración usando el código ISO. La ISO 4406 establece un código para expresar la limpieza del fluido en términos de un rango de partículas por mililitro.

lunes, 28 de julio de 2008

PELÍCULAS LUBRICANTES

PELÍCULAS LUBRICANTES
En todo proceso de lubricación la presencia de un elemento que evite el contacto entre las superficies es necesaria. Este elemento, que bien puede ser un gas, un líquido o un sólido, se coloca entre ambas superficies, permitiendo que resbalen y se reduzca la fricción y el desgaste de ellas. Denominaremos “película” a la porción del elemento lubricante que facilitará el movimiento de los componentes; los cuales, generalmente son metálicos.

Las películas lubricantes pueden ser de varios tipos: Película Fluida; Película Delgada o Película Sólida, según veremos a continuación: Película Fluida: Las superficies en movimiento son separadas, aprovechando el grosor y la viscosidad de la película aportada por el lubricante; y a través de su propio esfuerzo cortante. La fricción y el desgaste generado es mínimo, por lo que es el tipo de lubricación más deseada. La película fluida puede ser formada de varias maneras a saber: - Película Hidrodinámica:Se forma a través del movimiento de las superficies lubricadas convergiendo en un punto, en el cual, se genera una presión tal, que permite mantener estas superficies separadas. - Película Hidrostática: Se genera mediante el bombeo a presión de un fluido entre las superficies, las cuales pueden o no estar en movimiento. - Película Elasto-Hidrodinámica (EHL): Las películas EHL se forman en sistemas que contienen dos superficies metálicas lubricadas en movimiento y soportando una determinada carga. El elemento metálico se deforma leve y elásticamente, permitiendo la formación de la película hidrodinámica, la cual separa dichas superficies.

Película Delgada: Distinta a la consideración anterior, existen sistemas que por diseño o por limitaciones del propio equipo, no permiten la lubricación continua y suficiente. En estos casos, se lubrica bajo dosificación o, eventualmente.

Película Sólida: Existen situaciones en las cuales la lubricación con aceites o grasas no es posible. De igual modo, en ciertos sistemas o equipos pueden observarse la presencia de fugas, o existir la posibilidad de contaminación. Bajo este escenario es conveniente pensar en la aplicación de algún agente como vehículo, ligero o poco viscoso, que al volatilizarse deje como residuo una película sólida en los metales en movimiento. Esta película estará compuesta por productos de muy bajo coeficiente de fricción, tales como el Bisulfuro de Molibdeno, Grafito, Mica, etc. Las moléculas de estos productos se alojarán en las irregularidades de las superficies metálicas, rellenando y emparejando sus cavidades, todo lo cual, permitirá reducir la fricción y el desgaste.

He considerado pertinente la publicación de estas líneas ya que es usual que se utilice el término de "película lubricante", y en ocasiones, desconocer como ella se forma o como opera.

Alex Yomar Istúriz León

(Julio 2008)

jueves, 17 de julio de 2008

Tipos de Engranajes

Tipos de Engranajes

En el artículo anterior estuvimos considerando aspectos relacionados con la lubricación de engranajes. Dado lo extenso y complejo de este tópico, deseamos presentarles, a continuación, otras consideraciones que pudieran serles de utilidad. Por favor, no olviden que la naturaleza de este blog es mantener un lenguaje sencillo, sin ambages técnicos.

1. Ejes Paralelos:
Cilíndricos de Dientes Rectos Son el tipo de engranaje más comunes. Se utilizan, generalmente, en aplicaciones a bajas y medianas velocidades. Pueden lubricarse con aceites minerales puros; del tipo R&O; o de turbinas (cuando se tengan altas velocidades).
Cilíndricos de Dientes Helicoidales Tienen un dentado oblicuo con relación al eje de rotación. Suelen colocarse paralelos o cruzados a 90 grados; y en cuanto a la transmisión de movimiento, son más eficientes que los de dientes rectos, por mantener tanto la potencia como la velocidad. Son duraderos y silenciosos, pero más costosos. El ángulo de los dientes o ángulo beta dependerá de la velocidad; en caso de ser lenta, encontraremos los dientes entre 5 y 10 grados, en tanto que a altas velocidades los hallaremos alrededor de los 30 grados. Para lubricarlos se utilizan aceites hidráulicos con propiedades anti-desgaste y, dependiendo otros factores como carga, choque, entre otros, aceites con aditivos cloro-fosforados para Extrema Presión o EP.
Helicoidales Dobles (Engranajes de Espina) Este tipo de engranajes se utilizan para eliminar el empuje axial que tienen los engranajes helicoidales simples y sus dientes forman una especie de "V". Su creación es atribuida al francés André Citroën, el fabricante de automóviles.
2. Ejes Perpendiculares:
Cónicos de Dientes Rectos
Estos engranajes son utilizados en acoples cuyos ejes se cortan en el mismo plano, en ángulo de 90 grados; así como también en transmisiones lentas. En su lubricación, también se requieren aceites con aditivos cloro-fosforados o de Extrema Presión.
Cónicos de Dientes Helicoidales El diseño de este tipo de engranajes permite la transmisión de movimiento de forma más silenciosa que los engranajes cónicos de dientes rectos. Se utilizan en aplicaciones donde se requieren reducciones de velocidad; con ejes que corten; o en 90 grados. También se lubrican con los mismos productos que los rectos, habida cuenta de las cargas y choques presentes.
Cónicos Hipoidales Los engranajes cónicos helicoidales (espiral) están conformados por un piñón reductor de pocos dientes y una rueda de muchos dientes. Una aplicación típica la constituyen las transmisiones automotrices. Este diseño permite un mayor contacto entre los dientes del piñón y la corona. El material y las condiciones de cargas determinarán el lubricante a emplear. Generalmente, se requieren aceites con aditivos EP.
Coronas y Tornillos Sin Fin La interacción de estos elementos mecánicos permiten la transmisión de grandes cantidades de fuerza y potencia, generalmente, entre ejes perpendiculares que se cortan a 90 grados. Consiste en una rueda dentada, tallada helicoidalmente que se puede acoplar a un piñón o corona. Son eficaces como reductores de velocidad. En muchas aplicaciones la corona está elaborada de bronce, en tanto que el tornillo sin fin, de acero templado (esto permite la reducción del rozamiento). Dada la posibilidad de momentos de tensión altas, en su lubricación se utilizan aceites compuestos, tales como los requeridos para cilindros de vapor. La presencia de metales amarillos (bronce), impide la recomendación de productos con aditivos EP. En aquellas aplicaciones de trabajo pesado y con temperaturas elevadas, es conveniente la utilización de aceites sintéticos.
En próximas entregas, seguramente, estaremos considerando la lubricación de otros tipos de engranajes, tales como, engranajes interiores; mecanismos de cremallera; sistemas de piñón-cadena; poleas dentadas; etc. Entretanto, solo deseamos recordarles que para sus opiniones, recomendaciones y consultas, pueden utilizar la dirección de correo electrónico: isturizr@hotmail.com
Alex Yomar Istúriz León
Julio 17; 2008.

miércoles, 9 de julio de 2008

Lubricación de Engranajes

Lubricación de Engranajes
Los engranajes son dispositivos mecánicos que permiten la transmisión de fuerza (potencia) y movimiento rotativo, generalmente, para convertirlo en trabajo. Existen en una gran diversidad de formas, materiales y tamaños, ya que son muy específicos a cada aplicación. A su vez, las velocidades, las cargas y la temperatura de trabajo también determinarán las características de los engranajes a utilizar en cada máquina o sección de ella. Según lo anterior y dada la enorme variedad de elementos y situaciones con engranajes, la lubricación de estas piezas mecánicas deberá adecuarse individualmente según cada caso, a fin de obtener las mejores condiciones de operación.
La lubricación de los engranajes puede llevarse a cabo mediante varios sistemas: Lubricación a Presión por Circulación Centralizada; Lubricación por Baño o Salpique; Lubricación por Goteo; y Lubricación Manual. En los dos primeros, el aceite, circula o está confinado en un cárter y su uso es continuo y prolongado. En tanto que la lubricación manual y la lubricación por goteo, sugieren una pérdida total del lubricante, una vez aplicado.
Los factores más importantes que deben ser considerados en la selección de aceites lubricantes para engranajes son: · Velocidad · Carga · Temperatura de Operación · Material de los Componentes · Forma o Tipo del Engranaje · Ambiente de Trabajo · Sistema de Aplicación Cada uno de los factores enunciados propone un producto lubricante específico, de allí que siempre deben ser considerados en su conjunto. Para la selección final del lubricante, se debe optar por aquellos factores que se identifiquen como características críticas de la aplicación.
Los fabricantes de equipos, generalmente, incluyen en los manuales de operación o de mantenimiento, sus indicaciones, sugerencias o referencias, acerca del tipo de lubricante a emplear. En ocasiones, hasta señalan la marca y el nombre comercial del producto.
Muchos equipos se lubrican con varios tipos de aceites, dado que áreas específicas de ellos o secciones, requieren lubricantes con propiedades diferentes, en virtud del material y/o diseño de los engranajes; entre otros.
Deseamos subrayar la importancia de seleccionar un producto de calidad con las propiedades adecuadas y ajustadas a la aplicación. Los engranajes requieren de la presencia de una resistente película de lubricante entre sus dientes, cuyo grosor permita una óptima operación, reduciendo la fricción y evitando soldaduras entre los elementos constituyentes. En virtud de lo anterior, la escogencia de la viscosidad correcta es fundamental para una mayor vida de los engranajes. En este punto, podemos indicar una especie de regla: “La viscosidad de un aceite lubricante para engranaje es directamente proporcional a la carga que deba soportar e inversa a la velocidad de trabajo”.
En sistemas cerrados, o en aquellos donde el aceite sea re-circulado, seguramente desearemos también otras propiedades complementarias, que podrán ser alcanzados a través del paquete de aditivo contenido en el lubricante apropiado. Por ejemplo: Anti-oxidantes; Anti-corrosivos/Anti-herrumbrantes; Extrema Presión; Demulsificantes; Anti-desgaste son algunos de los aditivos contenidos en los aceites y grasas lubricantes para engranjes.
La escogencia entre productos con bases minerales o sintéticas, dependen de los períodos de cambio; la temperatura de operación; del grado de contaminación del ambiente; etc. Pero hay que tomar muy en cuenta que a pesar de ser más costosos, los aceites sintéticos tienen un rendimiento mucho mayor, dada su resistencia a la oxidación y temperatura.
Finalmente, quisiera acotarles que este tópico es muy amplio. Profundizar en él, pudiera tomarnos mucho espacio y obligarnos a emplear un lenguaje más técnico, todo lo cual nos haría salir del propósito de este blog. Si usted desea información adicional, por favor, agradecemos contactarnos por nuestro correo electrónico.
Alex Yomar Istúriz-León
Julio 2008
isturizr@hotmail.com

sábado, 28 de junio de 2008

Grease Basics

El siguiente link nos presenta un excelente artículo sobre conceptos básicos de grasas lubricantes, publicado en la revista MACHINERY LUBRICATION, edición de Mayo-Junio 2008, titulado "Grease Basics" y escrito por Jeremy Wright. Grease Basics Para aquellas personas que desen conocer sobre el tema de grasas lubricantes, les recomiendo su lectura. Seguramente, en alguna próxima oportunidad,también les estaré escribiendo, en nuestro idioma español, de manera sencilla y resumida, conceptos básicos de grasas y sus aplicaciones. Por lo pronto, les adelanto la presente publicación en calidad de sugerencia. Alex Yomar Istúriz León Lube Consultant

jueves, 26 de junio de 2008

Lubricantes Sintéticos

Los lubricantes sintéticos son elaborados a partir de bases oleosas constituidas por moléculas similares entre si, tanto en su configuración como en tamaño, y unidas por fuertes enlaces. Estas sustancias son altamente estables y complejas, logradas a través de la síntesis o tratamiento en laboratorio de subproductos del petróleo, tal como el gas etileno, entre otros.
Principalmente, estos hidrocarburos sintetizados (SHC siglas del nombre en inglés) pertenecen a la familia de las polialfaolefinas (PAO), pero también existen del tipo poliglicoles, ésteres orgánicos, ésteres fosfatados y siliconas. Dada su estructura molecular, estos productos, al ser sometidos a cargas, proporcionan un mayor coeficiente de tracción y menor fricción interna. A su vez, esto permite obtener un ahorro importante de energía, cuya magnitud dependerá de la aplicación. En comparación con los lubricantes minerales convencionales, los sintéticos alcanzan una mayor vida útil de trabajo como consecuencia de su también mayor resistencia a la oxidación. Esta durabilidad proporciona concecuencialmente menores costos de mantenimiento, horas de parada y cantidad de cambios efectuados. Otro beneficio que se obtiene durante su utilización es una menor formación de depósitos sólidos; lacas; lodos y barnices, así como también menor corrosión y herrumbre y, por supuesto, sistemas más limpios. Los aceites sintéticos por tener una alta estabilidad térmica, pueden ser utilizados en un mayor rango de temperaturas. Tienen menor punto de fluidez, lo cual les favorece a bajas temperaturas; pero al mismo tiempo, se minimiza la posibilidad de formación de ceras y cristales. Durante arranques en frío, su mejor flujo redundará en menor desgaste de las partes lubricadas, al reducir el tiempo de fricción entre ellas. En aplicaciones expuestas a altas temperaturas también obtendremos un mejor desempeño versus lubricantes de bases minerales. La película de lubricación obtenida con lubricantes sintéticos tienen un excelente perfomance y resistencia. En comparación con aceites minerales, tienen menor volatilidad y evaporación. En conclusión, en aquellas aplicaciones de lubricación donde se requiera un producto más duradero y resistente, invariablemente de las condiciones de severidad del sistema o del entorno; que además ofrezca excelentes cualidades de protección, debe ser considerada la utilización de productos sintéticos. La misma sugerencia aplica para equipos críticos o estratégicos, o en aquellos casos que la facilidad de lubricación sesté comprometida. La indisponibilidad de lubricador dedicado o la carencia de un correcto programa de mantenimiento, también puedieran incidir en la selección. Alex Yomar Isturiz Leon Junio 2008

martes, 17 de junio de 2008

Indice de Viscosidad

El valor que determina la correlación existente entre la viscosidad de un aceite lubricante y la temperatura, es el Índice de Viscosidad (IV). De modo práctico, pudiéramos entender al índice de viscosidad como un número que refleja cuánto podrá variar la viscosidad del lubricante ante los cambios de temperatura, correspondiendo los mayores valores a aquellos aceites que presentan menor variación.

Este indicador, se obtiene a través de un ensayo de laboratorio, en la cual se contrastran los valores de dos aceites patrones (*) versus el lubricante que deseamos evaluar. Sin entrar en mayores consideraciones matemáticas, el número final se obtiene luego de ser aplicada la siguiente fórmula:

No debemos confundir, ni mal interpretar este importante valor con los datos correspondietes a la viscosidad del lubricante, ya que según hemos visto, son cosas distintas. En motores y otros sistemas donde las oscilaciones de temperaturas son muy significativas, el uso de aceites lubricantes con altos ínidices de viscosidad es altamente necesario. Inclusive, para atenuar o contrarrestar las pérdidas de viscosidad por efecto del aumento de temperatura, son utilizados productos o aditivos añadidos, que están basados en moléculas poliméricas sensibles. Como ejemplo de estas adiciones o productos terminados están en lubricantes multigrados para motores; aceites para engranajes; fluidos para sistémas hidráulicos; líquidos de transmisión automática; aceites para transferencia de calor; grasas; etc. Un caso práctico muy ilustrativo que permite entender como afecta el Indice de Viscosidad lo pueden ver en el link que encontré: http://www.widman.biz/Seleccion/Indice_Viscosidad/indice_viscosidad.html Conclusión: Cuando se requieran utilizar lubricantes cuyas viscosidades deban permanecer constantes ante los cambios de temperatura, es importante considerar su Indice de viscosidad y escoger aquellos que tengan mayores valores. Los aceites comerciales convencionales para el sector industrial tienen un IV alrededor de 90~95 y aquellos de mayor perfomance superan los 145~160. Los productos sintéticos generalemente presentan buenos IV. En aplicaciones de motores, por la naturaleza de este sistema, los índices manejados soy muy altos y siempre se desearan aquellos aceites con las cifras más altas posibles (170~200). En aeronaves, recuerdo haber visto productos con IV sobre los 370. En sistemas de refrigeración, donde las variaciones de temperaturas es el centro del sistema, el valor del IV del aceite es crítico; y normalmente son muy altos. ------ (*) Un aceite paráfinico que se asigna con IV=100 (Pensilvania) y otro nafténico con IV=0 (Gulf Coast).