Claves para un rodamiento perfecto Consejos para la lubricación de rodamientos. Lubrication is our world

Transcripción

1 Claves para un rodamiento perfecto Consejos para la lubricación de rodamientos Lubrication is our world La compañía Sector industrial Conocimientos especiales Informaciones detalladas

2 Lubricantes para rodamientos de Klüber Lubrication Selección de la grasa lubricante adecuada Aplicación de grasas en rodamientos Grasas lubricantes especiales Limpieza de rodamientos Protección contra la corrosión de rodamientos Montaje de rodamientos con pastas B / Edición Foto pág. 25 / 37: Schaeffler KG 2

3 Lubricantes para rodamientos de Klüber Lubrication Los rodamientos se cuentan entre los elementos más importantes de cualquier maquinaria Pueden presentar configuraciones muy diversas, desde rodamientos de bolas o de rodillos hasta rodamientos radiales o axiales; pero todos tienen algo en común: la transmisión de movimientos y cargas se realiza siempre a través de elementos rodantes dispuestos entre anillos o discos de rodadura. Un principio sencillo pero eficaz, siempre y cuando las superficies metálicas mantengan cierta distancia. Si llegan a entrar en contacto, las consecuencias pueden ser daños de diversa consideración, desde pequeñas rugosidades apenas apreciables a simple vista hasta claras huellas de deslizamiento o rascado e incluso transferencias de material en una amplia área que puedan causar un deterioro del rodamiento y considerables costes. Para garantizar el óptimo funcionamiento de un rodamiento (sin desgaste o mínimo) es imprescindible mantener separadas las superficies de fricción con el lubricante adecuado. Lo ideal es que éste llene el espacio libre del rodamiento, recubriendo totalmente la jaula y los cuerpos rodantes. A punto para afrontar nuevos desafíos En Klüber Lubrication venimos desarrollando lubricantes especiales desde hace más de 75 años, y sabemos perfectamente que un rodamiento sólo es tan bueno como el lubricante que contiene. En Klüber consideramos el lubricante un elemento constructivo de importancia vital que debe perfeccionarse continuamente. Los sistemas de rodamientos modernos, cada vez más complejos, deben cumplir unas exigencias cada vez más elevadas: por ejemplo, si hasta hace unos años horas de servicio se consideraban un excelente rendimiento para un motor de ventilador, hoy en día se espera que funcione correctamente durante horas o más. Nos dedicamos a los rodamientos en todo el mundo Klüber Lubrication cumple estos elevados requerimientos con lubricantes innovadores y un servicio orientado a las necesidades del cliente: prestamos asistencia a nuestros clientes ofreciéndoles soluciones inmediatas a los más diversos problemas técnicos, información exhaustiva y absoluta fiabilidad de suministro en todo el mundo. Si necesita ayuda, no tiene más que llamarnos o enviarnos un mensaje electrónico. En estrecha cooperación con los clientes, Klüber Lubrication desarrolla lubricantes para rodamientos grasas, principalmente especialmente concebidos para la aplicación prevista en cada caso. Estos lubricantes se formulan a partir de materias primas de gran calidad teniendo en cuenta los últimos avances en tribología y se someten a minuciosos programas de ensayo. Rodar y rodar Sea cual sea el tipo de instalación en la que prestan servicio sus rodamientos - máquinas de papel, impresoras, aparatos domésticos, sector alimenticio e incluso aeronáutica o navegación espacial -, los lubricantes especiales de Klüber Lubrication harán que sigan rodando y rodando sin parar. Una pequeña inversión con gran beneficio Los lubricantes especiales contribuyen mucho al buen funcionamiento de los rodamientos: extienden la duración de servicio, aumentan la fiabilidad en el servicio, reducen el nivel de ruidos, permiten velocidades más altas de los rodamientos y les hacen resistentes contra las influencias extremas. El coste del lubricante especial está compensado en gran escala por las numerosas ventajas, debe considerarse como una pequeña inversion con gran beneficio. Le asesoramos desde el principio Con este catálogo queremos darle informaciones valiosas sobre la lubricación de rodamientos. Bien entendido que es un tema muy complejo, y por ello le ofrecemos asesoramiento por nuestros expertos desde el principio. 3

4 Selección de la grasa lubricante adecuada Antes, una simple grasa de litio a base de aceite mineral era suficiente para un sinfín de aplicaciones diferentes. Hoy en día se exigen cada vez más lubricantes específicamente adaptados a una aplicación en particular, y no cabe duda de que esta tendencia se consolidará aún más en el futuro. En la actualidad se dispone de una enorme variedad de grasas lubricantes, lo que hace cada vez más difícil elegir la más adecuada en cada caso. Con el fin de ayudarle a elegir el producto más idóneo para sus necesidades se señalan a continuación los principales criterios de selección de una grasa lubricante. No obstante, si tiene alguna duda o desea efectuar alguna consulta sobre aplicaciones especialmente complejas (por ejemplo, por estar sometidas a condiciones extremas) o que requieran componentes de seguridad o una larga durabilidad de servicio, le rogamos se ponga en contacto con los especialistas de Klüber Lubrication, que le asesorarán gustosamente y le ayudarán a aprovechar de manera óptima todo el potencial de sus instalaciones con el lubricante ideal. El procedimiento que proponemos a continuación le ayuda a elegir la grasa adecuada. Antes de elegir el lubricante, se determina los parámetros siguientes: Temperatura de servicio Viscosidad del aceite base Factor de velocidad Relación de cargas C/P RECOMENDACION: Cuanta más información dispongamos sobre la aplicación, más fácil nos será seleccionar el lubricante más idóneo. 4

5 Temperatura de servicio La resistencia de rodadura no sólo se produce entre las pistas de rodadura y los cuerpos rodantes del rodamiento. Sin embargo, se produce un deslizamiento parcial más o menos acusado entre los cuerpos rodantes y los anillos de rodadura, lo que ocasiona el siguiente batanado y desalojo del lubricante. Debido a la fricción interna, la temperatura de servicio inherente a un rodamiento (calentamiento espontáneo) es de entre 35 y 70 C (95 hasta 158 F). Sin embargo, la temperatura exterior puede influir en la temperatura del rodamiento, haciendo que ésta aumente o descienda considerablemente. Pueden ser muy diferentes los requisitos respecto a los lubricantes. Así, por ejemplo, en el sector automovilístico debe tomarse como referencia un margen de temperaturas de entre 40 C ( 40 F) y 160 C (320 F). En la aviación se requieren temperaturas de uso hasta 50 C ( 58 F), ya que los rodamientos en grandes alturas están expuestos a temperaturas extremadamente bajas. En los procesos de recubrimiento superficial, las temperaturas de secado al horno pueden alcanzar unos 200 C (392 F). En algunos casos estas cifras pueden ser aún más extremas. Por tanto, antes de elegir una grasa lubricante debe asegurarse de que su campo de temperaturas de uso es suficiente para responder sin problemas a sus necesidades. RECOMENDACIÓN: Para prolongar la durabilidad de la grasa, asegúrese de que el límite superior de temperatura de uso del producto escogido supere ampliamente la temperatura máxima de trabajo prevista. 5

6 Determinación de la viscosidad minima del aceite base Los pasos 1-4 explican en qué orden se determina la viscosidad del aceite base Para calcular la viscosidad mínima requerida del aceite base se utilizan los siguientes parámetros: el diámetro medio del rodamiento d m en [mm], la velocidad de giro y la temperatura del rodamiento en condiciones estándar. En el diagrama se aprecia la mínima viscosidad requerida del aceite base a partir de un ejemplo: en este caso, 40 C (104 F) = 38 mm 2 /s: Leyenda Taladro 340 mm Diámetro exterior 420 mm Diámetro de rodamiento medio 380 mm Velocidad 500 min 1 Viscosidad del aceite base a temperatura de 14 mm²/s servicio Temperatura 70 C Para determinar la viscosidad correcta de una grasa lubricante se transfieren los valores de viscosidad del aceite base indicados para 40 C y 100 C al diagrama n-t. Entonces es posible deducir la viscosidad n del aceite base a temperatura de servicio. NOTA: Todos los datos según la hoja de trabajo GfT 3, edición mayo Sólo son válidos para aceites minerales. Contáctenos si desea información sobre aceites sintéticos. 6

7 La viscosidad real v del aceite base debería ser n En general rige el siguiente parámetro para determinar el estado de lubricación previsible: k* = n / n 1 = viscosidad relativa n = viscosidad bajo condiciones de funcionamiento estándar n = viscosidad minima requerida en función del diámetro 1 del rodamiento y de la viscosidad La tabla siguiente Estado de lubricación proporciona informaciones sobre los estados de lubricación previsibles y sobre la protección antidesgaste a seleccionar. NOTA: Si k > 4, la temperatura de servicio puede aumentar debido a la fricción interna más elevada en el lubricante. Estado de lubricación k 4 Lubricación total > 4 En el regimen de la lubricación total + limpieza + cargas moderadas = ningún desgaste por fatiga < 4 Fricción mixta. Deben utilizarse aditivos antidesgaste 1 Se alcanza la duración de servicio nominal del rodamiento < 0,4 Fricción mixta con elevado contacto de cuerpos sólidos; deben utilizarse aditivos EP o lubricantes sólidos. 7

8 Factor de velocidad El factor de velocidad n d m para rodamientos El factor de velocidad n d m resulta de multiplicar la velocidad de giro en el punto de aplicación n en [min -1 ] por el diámetro medio del rodamiento d m en [mm]. El factor de velocidad n d m para grasas lubricantes El factor de velocidad de una grasa lubricante depende en gran medida del tipo y visosidad del aceite base, del espesante y del tipo de rodamiento. Si el aceite fluye rápidamente al punto de fricción, el espesante libera aceite de una forma continua previamente definida y se aprecia una buena adherencia del aceite base y del espesante al material del rodamiento, se habrán cumplido los principales requisitos para una lubricación eficaz en aplicaciones a altas velocidades. En las grasas de Klüber Lubrication para rodamientos se especifican los factores de velocidad máximos para la lubricación de rodamientos radiales rígidos. Asegúrese de que dicha cifra no es inferior a las velocidades requeridas en el campo de aplicación previsto; en caso contrario, rogamos se ponga en contacto con nosotros. La tabla siguiente muestra los factores de velocidad de diferentes tipos de grasas: Grasas lubricantes/viscosidades de aceite base y su efecto sobre el factor de velocidad Tipos de grasas Viscosidad de aceite base a aprox. 40 C/104 F (mm 2 /s) Factor de velocidad n d m Mineral/litio/MoS hasta Mineral/complejo de litio 400 hasta Mineral/complejo de litio 150 hasta Ester/poliurea 70 hasta Ester/complejo de litio 15 hasta Ester/poliurea 15 hasta

9 Relación de cargas C/P Conociendo la relación entre la capacidad de carga dinámica C en [N] de un rodamiento y su carga dinámica real equivalente P en [N] para el punto de aplicación se pueden determinar los requerimientos que debe cumplir la grasa lubricante empleada. Los datos incluidos en el cuadro siguiente deberían tenerse en cuenta al elegir la grasa adecuada para su aplicación. Relación de cargas C/P C/P Relación de cargas C/P Criterios para seleccionar la grasa adecuada > 30 cargas muy bajas Carga máxima admisible para grasas de silicona cargas bajas Grasas dinámicamente ligeras 8 20 cargas medias Grasas con aditivos antidesgaste (AW) 4 8 cargas altas Utilizar una grasa con aditivos EP y AW apropiados. Es probable que se reduzca el periodo de vida de la grasa y del rodamiento como resultado de la carga < 4 cargas extremadamente altas Utilizar una grasa con aditivos EP y AW apropiados. Es probable que se reduzca el periodo de vida de la grasa y del rodamiento como resultado de la carga 9

10 Aplicación de grasas en rodamientos Aproximadamente el 90 % de los rodamientos se lubrica con grasa. Las ventajas de la grasa frente al aceite son un mejor sellado y la menor complejidad constructiva de los sistemas de rodamientos. Otra ventaja es que las grasas formuladas para altas velocidades permiten alcanzar factores de velocidad de hasta 2 millones n d m (más del doble que hasta ahora). Por tanto, no es de extrañar que la lubricación por grasa siga ganando terreno frente a la lubricación por aceite en sus diferentes procedimientos. En la lubricación de rodamientos se distingue entre los rodamientos que se lubrican de por vida ( for life ) y aquéllos que requieren relubricación. Por supuesto, elegir una u otra modalidad no depende del rodamiento en sí, sino del tipo de aplicación prevista. a) Lubricación de por vida de rodamientos En función del tipo de rodamiento, su tamaño y campo de aplicación previsto, la lubricación inicial por parte del fabricante original de equipos (OEM) puede resultar muy costosa, especialmente en el caso de rodamientos de funcionamiento silencioso y alta precisión o cojinetes de husillo de alta velocidad. En este sentido, los OEM de rodamientos han desarrollado sus propias técnicas de aplicación basadas en las experiencias individuales que han ido adquiriendo con el tiempo. La técnica elegida en la mayoría de los casos consiste en un sistema de lubricación central que transporta la grasa desde el depósito hasta la estación de llenado, desde donde se aplica al rodamiento mediante boquillas (agujas). Los lubricantes especiales Klüber hacen posible una lubricación a cantidad mínima, tiempos de rodaje más cortos y en algunos casos incluso es innecesario realizar una marcha de distribución de grasa. b) Lubricación a pérdida En la lubricación a pérdida el rodamiento tiene que relubricarse de forma periódica con una cantidad óptima de lubricante a fin de alcanzar la durabilidad esperada. Los intervalos de relubricación pueden variar enormemente, desde el engrase continua hasta intervalos de dos años. La optimización de los intervalos y de las cantidades de relubricación puede traducirse en un considerable ahorro para el usuario de la instalación. Klüber Lubrication ofrece grasas de alto rendimiento y máxima calidad que contribuyen a recortar costes gracias a unos intervalos de lubricación más prolongados. Se dispone asimismo de distintos procedimientos de lubricación: pistolas manuales, pistolas automáticas, sistemas de lubricación central y dosificadores de grasa. 10

11 Determinación de la cantidad de grasa en rodamientos Para determinar la cantidad de grasa necesaria también hay que distinguir entre lubricación de por vida y lubricación a pérdida. El siguiente diagrama le ayudará a determinar el espacio libre de los diferentes tipos de rodamientos para la lubricación inicial. Cantidad de grasa (cm³) en caso de llenado total del rodamiento Diámetro interno del rodamiento (en mm) Valores de orientación en cuanto al volumen de relleno (densidad aprox. 0,95 g/cm³) Serie de rodamiento Curva Rodamiento radial rígido 618 jaula jaula Rodamiento de bolas de contacto angular B 4 73B 2 3 Rodamiento de rodillos cónicos Rodamiento de rodillos cilíndricos NU1O 7 NU2 5 NU22 4 NU23 2 NU3 3 NU4 2 NN30K 5 NNU49 7 Rodamiento de rodillos a rótula Espacio libre del rodamiento según Schaeffler: Los espacios indicados en el diagrama corresponden a rodamientos Schaeffler y deben considerarse como valores orientativos para rodamientos de otros fabricantes. 11

12 Cómo calcular el espacio libre del rodamiento Según la hoja de trabajo 3 del GfT, puede calcularse el espacio libre del rodamiento por medio de la fórmula siguiente. A diferencia de lo especificado en la hoja de trabajo GfT, en la fórmula se emplean unidades de peso en lugar de unidades de volumen, a fin de evitar errores de cálculo debido a las diferentes densidades de las grasas. V [π/4 B (D 2 d 2 ) 10 9 G/7 800] m 3 d = diámetro interior del rodamiento [mm] D = diámetro exterior del rodamiento [mm] B = anchura del rodamiento [mm] G = peso del rodamiento [kg] En vista de la gran diversidad de tipos de rodamientos y jaulas, la fórmula anterior sólo debe considerarse como referencia aproximada. Recomendamos consultar al OEM del rodamiento para averiguar con la máxima exactitud el espacio libre disponible en el rodamiento. Una vez se ha determinado el espacio libre del rodamiento debe calcularse la cantidad de grasa necesaria (porcentaje con respecto al espacio libre). Este paso es muy importante para garantizar una lubricación adecuada de todas las superficies de contacto. Un exceso de grasa puede ser tan perjudicial como una cantidad insuficiente: por ejemplo, en rodamientos de giro rápido un engrase excesivo puede dar lugar a sobrecalentamiento o a elevados pares de arranque y de marcha. Una regla general: Baja temperatura de servicio = larga durabilidad de la grasa y del rodamiento. El diagrama siguiente ofrece una visión global de las cantidades de grasa necesarias (porcentaje con respecto al espacio libre del rodamiento) para diferentes factores de velocidad en [mm mm -1 ]. Además del factor de velocidad deben tenerse en cuenta otros criterios, como el tipo de rodamiento, las condiciones ambientales, la posición de montaje (depósito de grasa), las juntas y la aplicación. Volumen de grasa (%) del espacio libre del rodamiento Factor de velocidad mm min 1 El area blanco indica el volumen de grasa en función del factor de velocidad 12

13 Lubricación a pérdida En determinadas aplicaciones, la relubricación de los rodamientos es inevitable. A continuación presentamos de forma sistemática una guía para determinar las cantidades e intervalos de relubricación, así como otras informaciones útiles sobre la lubricación a pérdida en general. a) Intervalos de lubricación Los intervalos de lubricación pueden variar sensiblemente para una misma aplicación en función de la grasa utilizada. Por tanto, resulta razonable que los ingenieros encargados de desarrollo y diseño decidan en una fase temprana antes de iniciar su trabajo si el rodamiento requerirá un sistema de lubricación central o si éste podría resultar superfluo en caso de elegir una grasa adecuada. En el caso de instalaciones ya existentes, se pueden reducir los intervalos de relubricación y, por tanto, el consumo de grasa optando por un lubricante de mayor rendimiento. Además, de este modo se incrementa la fiabilidad y seguridad de funcionamiento. Los intervalos de relubricación deberían ser aprox. 0,5 a 0,7 x la duración de servicio reducida teórica de la grasa F 10q. Para calcular la duración de servicio reducida teórica de la grasa F 10q, véase el párrafo respectivo de este capítulo. b) Cantidades de lubricación Para la lubricación inicial de un rodamiento sea lubricación de por vida o lubricación a pérdida, las cantidades se determinan del modo descrito en el apartado Determinación de la cantidad de grasa en rodamientos. Para calcular las cantidades e intervalos de relubricación, la hoja de trabajo GfT 3 hace una distinción entre tres casos diferentes: 1. Relubricación desde una vez a la semana hasta una vez al año La cantidad de relubricación M1 para intervalos de relubricación desde una vez a a semana hasta una vez al año se calcula aplicando la fórmula siguiente: M1 = D B X, partiendo de un factor semanal: X = 0,002 mensual: X = 0,003 anual: X = 0,004 M1 en cm 3 D = diámetro del rodamiento [mm] B = anchura del rodamiento [mm] Como puede verse, la cantidad de relubricación M1 depende del intervalo estimado y del intervalo efectivo. A fin de obtener un mejor efecto de barrido, especialmente en rodamientos con largos intervalos de relubricación, la cantidad de relleno M1 puede aumentarse hasta el triple. 13

14 2. Relubricación a intervalos muy cortos La cantidad de relubricación M2 para intervalos de relubricación extremadamente cortos se calcula mediante la siguiente fórmula: M2 = (0,5 20) V [cm 3 /h] V = espacio libre del rodamiento in [cm 3 ] Las aplicaciones con intervalos de relubricación extremadamente cortos son aquellas en las que se emplean sistemas de lubricación central. En función del intervalo de relubricación calculado y del intervalo efectivo, se puede elegir un factor de flujo de entre 0,5 y 20. En la mayoría de los casos se trata de aplicaciones en el margen superior de temperaturas de servicio. En tales casos debería tenerse en cuenta además que la grasa está expuesta a temperaturas elevadas incluso en el interior del sistema de lubricación central, y que por tanto debe soportar un considerable esfuerzo térmico antes de llegar al rodamiento. Según la curva de temperatura en el sistema de lubricación central y el intervalo de relubricación teórico, puede ser conveniente reemplazar por completo la grasa alojada en el sistema de lubricación central, en los espacios libres y en el hueco del rodamiento una o dos veces al año. Además de los intervalos de relubricación preestablecidos, esta operación aporta una mayor fiabilidad de funcionamiento. 3. Relubricación para la puesta en servicio tras varios años de inactividad El intervalo de lubricación M3 antes de la puesta en servicio de una instalación tras varios años de inactividad se calcula con la fórmula siguiente: M3 = D B 0,01 [cm 3 ] Es fundamental aplicar al rodamiento esta cantidad de grasa M3 antes de la puesta en servicio. Si la máquina cuenta con sistema de relubricación central, deberá asegurarse la suficiente bombeabilidad de la grasa. Sobre todo si el sistema dispone de conductos de reducido diámetro y gran longitud, así como de distribuidores progresivos adicionales, seleccionar la grasa más idónea puede resultar una ardua tarea. El tránsito de la grasa a través del rodamiento debería conformarse de modo que el lubricante se vea forzado a migrar a través del mismo, y en rodamientos de rodillos y rodamientos de bolas de dos hileras, desplace la grasa usada fuera de las zonas de contacto. Los conductos de alimentación y evacuación para la grasa nueva y usada, respectivamente, deberían ser lo más cortos posible. Si no fuera posible disponer de una vía de salida para evacuar el lubricante usado, deberán preverse suficientes espacios libres, que deberán purgarse de vez en cuando. 14

15 Marcha de distribución de grasa Para la mayoría de las aplicaciones con rodamientos es innecesario efectuar una marcha de distribución de grasa, ya que de todas formas se alcanzan los factores de velocidad requeridos. Dichas carreras de distribución de grasa son necesarias en caso de utilizar rodamientos de alta precisión que trabajen a velocidades muy elevadas. Efectuando una marcha de distribución de grasa se puede incrementar considerablemente el factor de velocidad. Este procedimiento sirve para ajustar la textura del espesante de modo que la separación del aceite tiene lugar en la dirección de las vías de rodadura. Así se asegura que a la zona de contacto llegue sólo la cantidad de aceite requerida; la grasa lubricante como tal no es arrastrada por el cuerpo rodante o la jaula. Con una marcha de distribución de grasa optimizada se puede incrementar notablemente la eficiencia del rodamiento. Como es lógico, los fabricantes de rodamientos han ido adquiriendo su propia experiencia, por lo que sus recomendaciones sobre el modo ideal de llevar a cabo una marcha de distribución de grasa pueden diferir en muchos aspectos. La Cía. Schaeffler KG ofrece la siguiente recomendación para sus cojinetes de husillo B..., HS..., y HC...: a) Factor de velocidad = 0,5 n max En cinco fases, 20 segundos en funcionamiento y parada de 2 minutos b) Factor de velocidad = 0,75 n max En cinco fases, 20 segundos en funcionamiento y parada de 2 minutos c) Factor de velocidad = n max En cinco fases, 20 segundos en funcionamiento y parada de 2 minutos En diez fases, 30 segundos en funcionamiento y parada de 2 minutos En diez fases, 1 minuto de funcionamiento y parada de 1 minuto Factor de velocidad en [min -1 ] Según esta recomendación, los ciclos en los que se registran tiempos de funcionamiento más largo y paradas más cortas deberían ejecutarse de tal forma que la temperatura final constante se alcance a n max. En este ejemplo se aprecia claramente lo laborioso y costoso que resulta el proceso de marcha de distribución de grasa. 15

16 Determinación de la vida teórica de servicio de las grasas especiales Klüber Para cada una de las grasas para rodamientos presentadas en los apartados siguientes hemos elaborado un diagrama Duración de servicio de la grasa lubricante en función de la temperatura. Este diagrama le ayudará a determinar la duración de servicio teórica F 10 en [h] según la temperatura del rodamiento empleado. RECOMENDACION: si la temperatura real del rodamiento supera la temperatura máxima consignada en el diagrama, debería optar por un producto con mayor resistencia térmica. Si, por el contrario, la temperatura real del rodamiento se encuentra muy por debajo del valor mínimo indicado en el gráfico, debería tomar el valor correspondiente a la mínima temperatura. Una vez determinada la duración de servicio teórica F 10 en [h], se procederá a calcular el factor de corrección para el factor de velocidad. Para este fin se deberá determinar el factor de velocidad real n d m en [min -1 mm] y el factor K n con ayuda de las tablas en las páginas siguientes sobre el tema grasas lubricantes especiales. RECOMENDACION: Si el factor de velocidad efectivo del rodamiento no aparece en el diagrama, puede tomar como referencia K n max. 4 o K n min A partir del Modelo de rodamiento, elija el factor K B correspondiente. Fórmula par calcular la duración de servicio reducida teórica de la grasa: F 10q = F 10 K n K B F 1 F 2 F 3 F 4 F 5 F 6 [h] 16

17 Tipo de rodamiento K B Otros factores de influencia son: Rodamiento radial rígido de una hilera 0,9 hasta 1,1 de dos hileras 0,7 Rodamiento de bolas de contacto angular de una hilera 0,6 de dos hileras 0,5 Rodamiento de bolas de cuatro 0,6 puntos de contacto Rodamiento de bolas a rótula 0,8 hasta 0,6 Rodamiento axial de bolas de 0,2 hasta 0,15 doble efecto Rodamiento axial de bolas de contacto angular de dos hileras 0,7 Rodamiento de rodillos cilíndricos de una hilera 0,3 hasta 0,35 de dos hileras 0,3 sin jaula 0,04 Rodamiento de rodillos a rótula sin borde E 0,1 hasta 0,15 con reborde central 0,08 hasta 0,15 Rodamiento de agujas 0,3 Rodamiento de rodillos cónicos 0,25 Rodamiento de rodillos-barriles 0,10 1. Efecto de polvo y de humedad sobre las superficies de rodadura del rodamiento: moderado fuerte muy fuerte F 1 = 0,7 hasta 0,9 F 1 = 0,4 hasta 0,7 F 1 = 0,1 hasta 0,4 2. Efecto de cargas por choques, vibraciones y oscilaciones moderado fuerte muy fuerte 3. Efecto de cargas elevadas C/P = 10 hasta 7 C/P = 7 hasta 4 C/P = 4 hasta 3 F 2 = 0,7 hasta 0,9 F 2 = 0,4 hasta 0,7 F 2 = 0,1 hasta 0,4 F 3 = 1,0 hasta 0,7 F 3 = 0,7 hasta 0,4 F 3 = 0,4 hasta 0,1 4. Efecto de corrientes de aire a través del rodamiento Corriente baja Corriente fuerte F 4 = 0,5 hasta 0,7 F 4 = 0,1 hasta 0,5 5. Giro del anillo exterior del rodamiento F 5 = 0,6 6. Montaje vertical Según la junta F 6 = 0,5 hasta 0,7 Rodamiento axial de rodillos cilíndricos 0,01 Para cualquier factor de velocidad que no sea aplicable, utilizar el valor 1. 17

18 Grasas lubricantes especiales Existen grasas lubricantes para rodamientos concebidas para unos campos de aplicación específicos. Es la capacidad particular de Klüber de desarrollar el lubricante adecuado para requisitos específicos de una amplia gama de aceites base y espesantes especiales. Si bien, aquí se presentarán sólo una mínima parte del espectro total de lubricantes para rodamientos, estos productos resultan útiles para solucionar algunos de los problemas más frecuentes. En caso de que con ello, en su campo de aplicación no le sirvan para resolver un problema específico, no dude en contactar con los especialistas de Klüber Lubrication, que le asistirán gustosamente. Los cuadros de las páginas siguientes muestran de forma resumida los principales datos del producto, así como el periodo de vida teórico de servicio de todas las grasas presentadas; además, se explica cómo extrapolar este dato a su campo de aplicación específico. Grasas para altas temperaturas BARRIERTA KM 192 Grasa lubricante a base de poliéter perfluorado y un espesante PTFE. Es particularmente indicado para largos periodos de funcionamiento bajo condiciones de servicio muy diferentes. Es importante limpiar cuidadosamente el punto de fricción antes de la lubricación para asegurar una adhesión óptima. Klübersynth BHP Forma parte de una nueva generación de grasas lubrican- tes a base de una formulación patentada. Indicada para temperaturas bajas y altas. Klübersynth BHP se basa en aceite de éster, PFPE y un espesante de poliurea. Klübersynth BEP Basada en aceite de éster sintético y espesante de poliurea. Este tipo de grasas se viene utilizando con gran éxito durante años para aplicaciones muy diversas en la industria automovilística, tanto para temperaturas bajas como altas. Ofrece una durabilidad suficiente para la lubricación de por vida a altas temperaturas de servicio. Las grasas para altas temperaturas de Klüber Lubrication se componen de aceites base térmicamente estables de alto rendimiento, sobre todo aceites sintéticos con espesantes sintéticos orgánicos o inorgánicos. Actualmente, la temperatura máxima de servicio de este tipo de grasas Klüber se sitúa en torno a 300 C (572 F). No obstante, Klüber recomienda que para la lubricación de por vida la temperatura máxima de funcionamiento debería ser muy inferior a esta cifra, a fin de alcanzar una duración de servicio aceptable. BARRIERTA L 55/2 Grasa lubricante a base de poliéter perfluorado y un espesante PTFE. Durante muchos años esta grasa ha demostrado su eficacia en aplicaciones a temperaturas de hasta 260 C (500 F). Antes de su aplicación deben limpiarse perfectamente los rodamientos, ya que la más mínima contaminación mermaría de forma considerable la capacidad de adherencia de la grasa. Diagrama para la determinación del factor K n K n 1 0,8 0,6 0, Factor de velocidad, [mm min 1 ] 18

19 F C Factor de velocidad 10 3 [mm min -1 ] BARRIERTA L 55/2 BARRIERTA KM 192 Klübersynth BHP Klübersynth BEP La duración de servicio de la grasa en función de la temperatura Para la lubricación de por vida lo ideal sería alcanzar los valores correspondientes a las áreas más oscuras del gráfico. Duración de servicio de la grasa F 10, [h] Temperatura del rodamiento [ C] BARRIERTA L 55/2 BARRIERTA KM 192 Klübersynth BEP Klübersynth BHP

20 Grasas para bajas temperaturas Las grasas lubricantes cuya viscosidad sólo aumenta ligeramente a temperaturas por debajo de cero muestran un buen comportamiento a bajas temperaturas. Los aceites base más adecuados para estas grasas son ésteres sintéticos, PFPE y polialfaolefinas, ya que presentan la mayor resistencia a las bajas temperaturas. El criterio general que define el comportamiento a bajas temperaturas es la presión de fluencia según DIN o el ensayo del par de giro a baja temperatura según IP 186. La temperatura a la que se alcanza una presión de fluencia de mbar se considera el límite inferior de temperaturas de servicio para las grasas de rodamientos. Una grasa que presenta un buen comportamiento a bajas temperaturas muy probablemente registrará un rendimiento insuficiente en aplicaciones a alta temperatura. Particularmente en la industria automovilística se requieren temperaturas de 40 C ( 40 F), mientras que la temperatura en un punto de aplicación de un equipo puede ser de 100 C (212 F). En el gráfico se muestran dos tipos de grasas cuyo límite inferior de temperatura se sitúa muy por debajo de 40 C ( 40 F): BARRIERTA KL 092 ISOFLEX PDL 300 A 20

21 F C BARRIERTA KL 092 ISOFLEX PDL 300 A Factor de velocidad 10 3 [mm min -1 ] BARRIERTA KL 092 e ISOFLEX PDL 300 A son grasas lubricantes están particularmente indicadas para bajas temperaturas. Rogamos que contacten nuestros expertos para una estimación de la duración de servicio de la grasa en su aplicación. En el diagrama se indica el campo de temperaturas de servicio y los factores de velocidad máximos n d m. Para la lubricación de por vida lo ideal sería alcanzar los valores correspondientes a las áreas más oscuras del gráfico. 21

22 Grasas de elevada pureza y bajo ruido Este tipo de grasas se utiliza para reducir el ruido de funcionamiento de los rodamientos, por ejemplo, en equipos de audio y vídeo, rodamientos de alta precisión para unidades de memoria de disco, actuadores lineales y oscilantes para sensores en ordenadores e impresoras. Las grasas de elevada pureza y bajo ruido son también un importante elemento en la fabricación de equipos mecánicos de precisión y debido a su pureza contribuyen a prolongar la durabilidad de los rodamientos. Paramétros especificos para el rodamiento Superficie del rodamiento (rugosidad, ondulación) Contaminación del rodamiento Aditivos Parámetros específicos para el lubricante Volumen de grasa Material de junta Espesante Dimensiones del rodamiento Consistencia Material de la jaula Estructura de la grasa Tipo de junta Distribución de la grasa Vibraciones Aplicación de la grasa Osculación Viscosidad del aceite base Tamaño del rodamiento Tecnología de fabricación Temperatura Contaminación de la grasa (pureza) Materiales Carga Generacióin de potencia en el rodamiento Juego del rodamiento Precisión Factor de velocidad Tipo de jaula Diagrama para la determinación del factor K n K n 1 0,8 0,6 0, Factor de velocidad, [mm min 1 ] Parámetros específicos para el rodamiento o para el lubricante que influyen en el nivel sonoro del rodamiento como tribosistema. El comportamiento de ruido del rodamiento y del lubricante se mide en el sistema completo. Por tanto, muchas veces es difícil comprobar qué factor de influencia genera el sonido propagado por estructuras sólidas y, consecuentemente, el ruido transmitido por el aire. 22

23 F C Factor de velocidad 10 3 [mm min -1 ] Klüberquiet BQ Klüberquiet BQ Klüberquiet BQH La duración de servicio de la grasa en función de la temperatura Duración de servicio de la grasa F 10, [h] En el diagrama se indica el campo de temperaturas de servicio y los factores de velocidad máximos n d m. Para la lubricación de por vida lo ideal sería alcanzar los valores correspondientes a las áreas más oscuras del gráfico. Temperatura del rodamiento [ C]) Klüberquiet BQH Klüberquiet BQ Klüberquiet BQ

24 Grasas para altas velocidades Estas grasas se ven sometidas a velocidades extremadamente elevadas, para las que normalmente sólo es posible utilizar aceites lubricantes. Su consistencia corresponde a la de las grasas habituales para rodamientos (p. ej. NLGI 2 ó 1). Para factores de velocidad por debajo de 1 millón [mm min -1 ] se vienen utilizando desde hace años grasas específicas capaces de trabajar bajo estas condiciones extremas. Pero en los últimos tiempos se han desarrollado grasas que alcanzan factores de velocidad de hasta 2 millones [mm min -1 ]. Incluso es posible la lubricación de por vida, por ejemplo, de husillos para herramientas, siempre y cuando la temperatura del rodamiento sea baja. ISOFLEX LDS 18 SPECIAL A viene empleándose desde hace tiempo con excelente resultados. Con Klüberspeed BF y Klüberspeed BFP ha surgido una nueva generación de grasas para altas velocidades. Los factores de velocidad que soportan estos productos son de 2 millones [mm min -1 ] en el caso de Klüberspeed BF y aprox. 2,3 millones [mm min -1 ] para Klüberspeed BFP

25 F C ISOFLEX LDS 18 SPECIAL A Klüberspeed BF Klüberspeed BFP Factor de velocidad 10 3 [mm min -1 ] En aplicaciones con factores de velocidad n d m de 1 millón y más, la duración de servicio de la grasa lubricante está determinada en primer lugar por las velocidades periféricas y las fuerzas resultantes. La temperatura generada en presencia de velocidades tan elevadas debe ser controlada exactamente y no debería superar los 80 C (176 F) para las grasas arriba mencionadas. La temperatura del rodamiento debe situarse entre 40 y 50 C ( F). Hay que utilizar una refrigeración adicional para bajar temperaturas más elevadas. Para la lubricación de por vida lo ideal sería alcanzar los valores correspondientes a las áreas más oscuras del gráfico. El punto esencial de las grasas para altas velocidades es aumentar el factor de velocidad máximo. Por ello no es posible describir la duración de servicio de la grasa lubricante en función de la temperatura. Rogamos que contacten nuestros expertos para una estimación de la duración de servicio de la grasa en su aplicación. 25

26 Grasas para altas cargas En la mayoría de los casos, estas grasas se identifican por el apéndice EP indicando la presencia de aditivos EP (extreme pressure). Dichos aditivos, en combinación con el aceite base y con unos espesantes específicos, confieren a la grasa una elevada capacidad de carga. Las grasas EP presentan un comportamiento muy favorable en régimen de fricción límite o mixta. El uso de grasas EP resulta especialmente recomendable en rodamientos con un valor de relación de cargas C/P inferior a 10. Contienen aditivos especiales para minimizar el desgaste a cargas elevadas. Klüberlub BE contiene además disulfuro de molibdeno y grafito en calidad de lubricante sólido. Gracias a estos componentes, es posible alcanzar un valor de seguridad de carga C/P superior a 2. Diagrama para la determinación del factor K n K n 1 0,8 0,6 0, Factor de velocidad [mm min 1 ] 26

27 F C Factor de velocidad 10 3 [mm min -1 ] Klüberlub BE Klüberlub BE Klüberplex BEM La duración de servicio de la grasa en función de la temperatura Para la lubricación de por vida lo ideal sería alcanzar los valores correspondientes a las áreas más oscuras del gráfico Duración de servicio de la grasa F 10 [h] Temperatura del rodamiento [ C] Klüberlub BE Klüberplex BEM Klüberlub BE

28 Grasas para el sector alimentario Todos los lubricantes especiales Klüber para la industria alimentaria y farmacéutica están desarrollados y ensayados conforme a nuestra experiencia internacional, y han sido homologados según NSF H1/H2. En el pasado fue la USDA (United States Department of Agriculture = Departamento de Agricultura de los EE.UU) la autoridad que registraba los lubricantes para la industria alimentaria; hoy en día es la NSF (National Sanitary Foundation). ayudarle a proteger sus valores e incrementar al máximo la eficiencia y el rendimiento de sus líneas de producción. Para aprovechar al máximo las ventajas de KLASS se requiere una estrecha colaboración entre ambas partes. Un primer paso es la preauditoría durante la cual se identifican y cuantifican las áreas a mejorar. Para solicitar información más detallada o concertar una preauditoría, diríjase a su representante local de Klüber Lubrication y pregunte por el responsable de proyecto KLASS. Las listas de materias primas en vigor forman la base para los registros NSF H1 en dos categorías: los lubricantes NSF H1 para un contacto ocasional técnicamente inevitable con el alimento y los lubricantes NSF H2 para la industria alimentaria y farmacéutica, siempre que se descarte totalmente un contacto con el alimento. Para el registro de un lubricante como H1, el fabricante debe comprobar que todos los ingredientes utilizados en la formulación de su producto están conformes con las altas exigencias de la FDA (Food and Drug Administration = Administración de Alimentos y Drogas en los EE.UU) 21 CFR La conformidad con las exigencias FDA es igualmente importante para un sistema de gestión de calidad conforme a las directrices GMP (Buenas Prácticas de Fabricación) que rigen en la industria farmacéutica. Un aspecto importante de las directrices GMP es el control de los riesgos de contaminación que abarca todas las sustancias auxiliares, es decir también los lubricantes. Para mejorar la fiabilidad de los procesos en la fabricación de productos farmacéuticos deben utilizarse exclusivamente lubricantes H1 en la planta, de manera que se pueda excluir una contaminación de los productos farmacéuticos con lubricantes que no sean de la categoría H1 (evitándose un riesgo de confusión de productos). Los fabricantes de productos alimentarios y farmacéuticos invierten muchos recursos en aumentar la fiabilidad, el buen funcionamiento y el rendimiento de sus máquinas, sin perder de vista la eficacia. Por otra parte, deben responder a los imperativos particulares de un grado elevado de seguridad alimentaria. Con este fin Klüber Lubrication ha desarrollado Asset Support Service (KLASS), producto concebido para Diagrama para la determinación del factor K n K n 1 0,8 0,6 0, Factor de velocidad [mm min 1 ] 28

29 F C Factor de velocidad 10 3 [mm min -1 ] Klüberfood NH Klübersynth UH Klübersynth UH La duración de servicio de la grasa en función de la temperatura Para la lubricación de por vida lo ideal sería alcanzar los valores correspondientes a las áreas más oscuras del gráfico Duración de servicio de la grasa F 10 [h] Temperatura del rodamiento (en C) Klüberfood NH Klübersynth UH Klübersynth UH

30 Conductividad eléctrica Todo empieza y termina en menos de un instante. Al principio se produce una carga eléctrica en el rodamiento y después entran en contacto las superficies metálicas de los cuerpos rodantes y las pistas de rodadura. Una repentina descarga de tension eléctrica puede tener consecuencias graves. Ello afecta particularmente a las máquinas e instalaciones transportadoras de papel u hojas plásticas ya que favorecen la descarga eléctrica. Los motores eléctricos también pueden sufrir daños causados por descarga eléctrica. Un daño típico causado por descargas eléctricas son los cráteres y las estrías (en muchos casos simétricas) sobre los rodamientos. Los cráteres son el resultado de la fusión superficial en las vías de rodadura del rodamiento.también es posible que parte del metal fundido arrastrado se deposite en la vía de rodadura, donde acaba siendo arrollado. La formación de estrías se debe a la carga de los cuerpos rodantes y vías de rodadura y al mismo tiempo paso de corriente. Como una reparación no es posible la única solución es sustituir el rodamiento. Para ilustrar la diferencia entre grasas electroconductoras y grasas convencionales, Klüber ha determinado la resistencia eléctrica de grasas según la norma antigua DIN Además de este valor estático, Klüber ha concebido su propio banco de ensayo dinámico para desarrollar y optimizar esta grasa especial. Además de su rendimiento eléctrico, una grasa para rodamientos tiene que asegurar durabilidad y fiabilidad. Klüberlectric BE puede emplearse en un amplio campo de temperaturas de uso de 40 hasta 150 C (40 hasta 302 F) y ofrece un amplio espectro de rendimiento. Además de las modificaciones en el diseño del rodamiento, las grasas electroconductoras son una solución eficaz para prevenir daños graves, especialmente en caso de una baja intensidad de corriente. Tales grasas son capaces de conducir corriente de forma continua a través del rodamiento evitando así descargas eléctricas puntuales. Un factor importante a considerar en la selección de las grasas es que presentan una baja resistencia específica de 10 5 ohms cm. Klüberlectric BE es una grasa lubricante para rodamientos con una baja resistencia específica de aprox ohms cm, es decir que puede conducir una intensidad de corriente 1000 veces más alta en comparación a una grasa con una resistencia específica de 10 8 ohms cm al ser sometida a una intensidad de corriente dada. La intensidad de corriente realizable aumenta incluso en un factor 10 6 en comparación a una grasa estándar con una resistencia específica de ohms cm. Diagrama para la determinación del factor K n K n 1 0,8 0,6 0, Factor de velocidad [mm min 1 ] 30

31 F C Factor de velocidad 10 3 [mm min -1 ] Klüberlectric BE La duración de servicio de la grasa en función de la temperatura Para la lubricación de por vida lo ideal sería alcanzar los valores correspondientes a las áreas más oscuras del gráfico Duración de servicio de la grasa F 10 [h] Temperatura del rodamiento (en C) Klüberlectric BE

32 Limpieza de rodamientos Porqué limpiar rodamientos? Tanto para la lubricación como para la relubricación de rodamientos es muy importante una preparación cuidadosa de las superficies. Los puntos de fricción deben ser brillantes, es decir sin residuos o contaminación, ya que ello puede causar daños y resultar en un fallo prematuro del rodamiento. La limpieza también ayuda a prevenir problemas relacionadas a la incompatibilidad del agente anticorrosivo con el lubricante. Además, una buena adherencia del lubricante sólo es posible cuando las superficies estén exentas de cualquier contaminación. Así pues una limpieza cuidadosa es indispensable para una lubricación eficaz. El agente de limpieza para metales de Klüber, SMR Spray, no solo limpia los rodamientos sino también evapora sin residuos. No forma sustancias que sean incompatibles con el lubricante y no afecta la adherencia del lubricante. El fluido de limpieza Klüberalfa XZ 3-1 evapora rápidamente sin dejar residuos. Ayuda a crear las condiciones optimales para el empleo de grasas lubricantes a base de PFPE/PTFE. Este disolvente a base de PFPE también puede ser utilizado como agente dispersante asegurando una aplicación del lubricante en capa muy fina. Para evitar pérdidas por evaporación cerrar bien los envases. 32

33 Agentes de limpieza y de dispersión Klüber Metallreiniger SMR-Spray Klüberalfa XZ 3-1 Disolvente hidrocarburo PFPE Color incoloro incoloro Estructura líquido (spray) líquido Notas disolvente y detergente para la limpieza de superficies metálicas disolvente y agente de limpieza para la limpieza previa con el fin de optimizar la adherencia de los lubricantes a base de PFPE/PTFE 33

34 Protección contra la corrosion de rodamientos Porqué proteger los rodamientos? La mayoría de los rodamientos se componen de acero. Al ser expuesto a la humedad de aire, 100Cr6, el acero más utilizado, no ofrece una resistencia de larga duración a la corrosión. Las partículas corrosivas formadas sobre una superficie no protegida pueden gradualmente penetrar en el rodamiento y producir un ruido de funcionamiento y fallo del rodamiento prematuro. Porqué un agente anticorrosivo debe ofrecer más que solo protección contra la corrosión? Compatibilidad con el lubricante utilizado Una incompatibilidad de la grasa con el agente anticorrosivo puede tener como consecuencia una adherencia insuficiente de la grasa a la superficie del rodamiento. La grasa se queda encima la película de aceite y no es capaz de establecer una unión fija con el material. Marcas de abrasion causadas por vibraciones durante la parada de rodamientos False Brinelling Soporte de la distribución de la grasa en el rodamiento Normalmente no se efectua una marcha de distribución de grasa por razones de coste. Sin embargo, una lubricación insuficiente durante las primeras revoluciones del rodamiento pueden causar daños iniciales que podrían reducir la duración de servicio del rodamiento. Una contramedida es utilizar un aceite anticorrosivo de alto rendimiento tal como Klübersynth MZ False Brinelling y aceite anticorrosivo False Brinelling es la formación de marcas de abrasión causadas por pequeños movimientos oscilatorios en el área de contacto de los rodamientos que son casi inactivos, por ejemplo los rodamientos de rueda de automóviles durante el transporte, compresores de reserva fuera de servicio etc. Es posible prevenir el False Brinelling sustituyendo el aceite anticorrosivo convencional por una aceite anticorrosivo que contenga aditivos especiales tal como Klübersynth BZ