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