60
Mobil SHC en cajas de engranes

Lubricantes Sintéticos para Cajas de Engranes Mobil SHC

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Page 1: Lubricantes Sintéticos para Cajas de Engranes Mobil SHC

Mobil SHC en cajas de

engranes

Page 2: Lubricantes Sintéticos para Cajas de Engranes Mobil SHC

Necesidades del Cliente

Nuestros Clientes Nos Dicen Que Necesitan: 1. Mejor protección contra el desgaste

para extender la vida de sus equipos, reducir costos e impulsar la productividad

2. Extender la vida del aceite para reducir sus costos e impulsar la productividad

3. Mejor eficiencia de energía para reducir sus costos de producción e impulsar la productividad

4. Beneficios de sustentabilidad demostrados a través de reducción en consumos de aceite y energía y operaciones más seguras

Page 3: Lubricantes Sintéticos para Cajas de Engranes Mobil SHC

2

Selección del lubricante para engranes Recursos para la selección del

lubricante para engranes

– Libro de constructores de equipos Mobil

– Manuales de equipos de los fabricantes

– Placas de los fabricantes en el equipo

– Ingeniero de lubricación de Mobil

Factores involucrados en la selección del lubricante para engranes

– Primarios:

• Carga, velocidad, temperatura, tipo de engrane, materiales de engrane (por ejemplo, acero vs. bronce o metal)

– Secundarios:

• Contaminación, aplicación (salpicado, circulación, etc.) y compatibilidad (cierres y pinturas)

ESTA UNIDAD UTILIZA ACEITE

LUBRICANTE SINTÉTICO Mobil

SHC® 634

Page 4: Lubricantes Sintéticos para Cajas de Engranes Mobil SHC

Standard

PREMIUM

FLAGSHIP

Mobil SHC Gear

ISO 150 – 1000

Mobilgear SHC XMP

ISO 320-460

Mobil SHC 600

ISO 32 – 1000

Mobilgear SHC

ISO 150 – 1000

Mobil Glygoyle ISO

ISO 68 – 1000

Mobil SHC 600

ISO 32 – 1000

Mobilgear XMP

ISO 320

Mobilgear 600 XP

ISO 68 – 3200

Spartan EP

ISO 150 – 460

Mobil SHC Gear OH

ISO 460-680

Mobilgear SHC XMP

ISO 320-460

Oferta de Productos D

esem

peño

Page 5: Lubricantes Sintéticos para Cajas de Engranes Mobil SHC

4

Selección de lubricante para engranes –

Algunas reglas generales

1. En situaciones de cargas de choque, se utilizan aceites para engranes EP, como por ejemplo: Mobilgear SHC XMP

2. Cuanto más áspero sea el acabado de la superficie, mayor será la viscosidad que se necesita

3. Alto deslizamiento versus rodamientos (tornillo sin fin de acero sobre acero), utilice aceite para engranes EP de cuerpo pesado

4. Los engranes de tornillo sin fin con acero sobre bronce utilizan:

• Mobil SHC 634 o Glygoyle 460 y 680

• Los aceites EP con temperaturas de cárter > 77°C reaccionan con engranes no ferrosos

5. En situaciones de altas temperaturas se utiliza Mobil SHC 600 o Mobil Glygoyle

6. Nunca utilice aceite para engranes EP en reductores equipados con tope de retención

7. En casos de emergencia, los reductores a engranes con grandes pérdidas pueden llenarse con Mobilith SHC 007

Page 6: Lubricantes Sintéticos para Cajas de Engranes Mobil SHC

5

Nota: Las ventajas dependen del tipo de sintético

Siete ventajas de los sintéticos

1. Excelentes propiedades de viscosidad/temperatura y estabilidad al deslizamiento que brindan una óptima protección contra desgastes

2. Buenas características a baja temperatura, que mejoran las propiedades de flujo bajo estas condiciones

3. Buena resistencia a la oxidación a altas temperaturas y estabilidad térmica que reducen la formación de depósitos

4. Baja volatilidad, que reduce el consumo y prolonga la vida útil

5. Propiedades de tracción que conservan energía reduciendo la fricción de fluidos internos en condiciones EHL (Elastohidrodinámicas)

6. Compatible con aceites minerales, por lo que no se necesita diseño especial de sistema (aplicable para PAO y ésteres)

7. Mayor vida útil del aceite – hasta 6 veces mayor que la de los mejores aceites minerales sometidos a esfuerzos por temperatura

Page 7: Lubricantes Sintéticos para Cajas de Engranes Mobil SHC

6

Aceite mineral ISO 220, VI 95

Vis

co

sid

ad

Mobil SHC

ISO 220, VI 152

Temperatura en ºC

40 100

ISO VG

¡Mayor protección!

1.Protección contra altas temperaturas

Reducción en el

riesgo de fallas

durante eventos

extremos

Películas de

lubricante más

gruesas a alta

temperatura

Page 8: Lubricantes Sintéticos para Cajas de Engranes Mobil SHC

7

Carga en % de torsión nominal

Aceite

convencional

para

engranes

Mobil

SHC

50 100 150

Aceite para cilindros

Au

me

nto

en

el ín

dic

e d

e d

es

ga

ste

Índice de desgaste de engranes a tornillo sin fin

1. Excelente viscosidad a alta temperatura –

Previene el desgaste

Page 9: Lubricantes Sintéticos para Cajas de Engranes Mobil SHC

8

Aceite mineral ISO 320, VI 95

Vis

co

sid

ad

40 100

Mobil SHC

ISO 220, VI 152

Temperatura en ºC

Viscosidad

equivalente

en zona de

contacto

¡Mayor fluidez

2. Buena fluidez a bajas temperaturas

Reducción en las

pérdidas

relacionadas con la

viscosidad durante

el precalentamiento

Arranques en frío y

reducción del riesgo

por agotamiento

Page 10: Lubricantes Sintéticos para Cajas de Engranes Mobil SHC

9

Au

me

nto

de

la

vis

co

sid

ad

a 1

00

º C

40

50

30

20

10

0

%

70

60

20 100 80 60 40

Aceite mineral

Mobil SHC

Duración de la prueba (Horas)

3. Protección contra altas temperaturas –

Menor oxidación

Mayor vida útil del

lubricante

Page 11: Lubricantes Sintéticos para Cajas de Engranes Mobil SHC

10

32

28

24

20

16

12

8

4

0 1 2 3 4 6 7 9 12

Mineral

PAO

(Polialfaoléficos)

Pérd

ida p

or

evap

ora

ció

n (

% d

e

peso

) en

6,5

h y

a 2

04°

C

KV a 98,9° C, cSt

5 8 10 11

4. Baja volatilidad – Menor consumo de

aceite

La baja volatilidad

contribuye a un

menor consumo

de aceite

Page 12: Lubricantes Sintéticos para Cajas de Engranes Mobil SHC

Lubricación Elastohidrodinámica (EHL)

Presión

Lubricante sometido a corte bajo

alta presión de contacto (1 GPa)

Pérdidas están determinadas

por las características del

aceite bajo alta presión

5. Propiedades de buena tracción (fricción)

Page 13: Lubricantes Sintéticos para Cajas de Engranes Mobil SHC

Presión

A B C

Superficie Metálica Película Límite

Película Aceite Capa Óxido

Cuando las superficies

entran en contacto,

ocurre fricción

La fricción es asociada

con las interacciones

entre superficies

La Tracción es asociada con el

corte de la película lubricante

bajo presiones de contactos EHL

Lubricación Mixta y Límite

Page 14: Lubricantes Sintéticos para Cajas de Engranes Mobil SHC

Fundamentos de Tracción

La tracción es dependiente de la estructura molecular.

Los aceites básicos minerales exhiben más altos coeficientes P-V debido a su combinación de aromáticos, parafinas, etc.

Los Sintéticos (PAO) están basados en estructuras de parafina y exhiben más bajo coeficiente P-V, por lo tanto hay menor tracción.

Menor tracción lleva a menos resistencia en la zona de contacto EHL, resultando

en beneficio de eficiencia de energía y menores temperaturas de operación

S

U1

U2

U

Región de

Ingreso

(Formación de

Película)

Las moléculas se pueden deslizar

sobre las otras más fácilmente,

generando menos calor

Es más difícil para estas moléculas

deslizarse sobre las otras lo cual

crea más fricción y calor en la zona

de contacto

Page 15: Lubricantes Sintéticos para Cajas de Engranes Mobil SHC

Máquina de Mini Tracción (MTM)

Curvas de Tracción en Varias Condiciones

Las Curvas de Tracción EHL se construyen bajo Alta Carga y Presión en el Contacto

Máquina de Mini Tracción (MTM)

Traction Curves - Speed = 2 m/s, Pressure = 0.75 GPa

0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

0 5 10 15 20 25 30 35

%Slide to Roll Ratio

Tra

cti

on

Co

eff

icie

nt

Temp. = 20 C

Temp. = 40 C

Temp. = 60 C

Temp. = 80 C

Temp. = 100 C

Temp. = 120 C

Bola Disco

Page 16: Lubricantes Sintéticos para Cajas de Engranes Mobil SHC

Beneficio de Baja Tracción: Mobil SHC

Gear 220

Referencia Convencional

Mobil SHC Gear 220

100°C

80°C

60°C

120°C

Mobil SHC Gear entrega menor tracción que el aceite mineral para

engranes en un amplio rango de temperaturas

% Índice deslizamiento – Rodadura

Co

efi

cie

nte

de T

rac

ció

n

Page 17: Lubricantes Sintéticos para Cajas de Engranes Mobil SHC

Mapeo Térmico EHL Mapeo Térmico usando

Microscopio IR

Disco de zafiro

movido por motor

Bola de acero

movida por

motor

Mapa Térmico del

Contacto EHL

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Color muestra variación de

temperatura sobre la

superficie del disco debido

al corte del fluido en la

zona de contacto EHL

Carg

a

Ap

lica

da

Fuente: T. Reddyhoff, Tribology Section,

Imperial College of Science, Technology & Medicine

Page 18: Lubricantes Sintéticos para Cajas de Engranes Mobil SHC

Fluido Entra al Contacto EHL Fluido Sale del Contacto EHL

Beneficio de Tracción Mobil SHC —

Demostrado

Menor aumento de temperatura para Mobil SHC indica beneficio de eficiencia de energía

Aumento de temperatura a

medida que el aceite fluye

por la zona de contacto

80°C, 30% SRR, 1.2 GPa, 2.5 m/s Aceite Convencional para Engranes

Mobil SHC

Au

men

to d

e T

em

pera

tura

(°C

)

Page 19: Lubricantes Sintéticos para Cajas de Engranes Mobil SHC

Equipo de Prueba Modular Engrane

Sinfín Pequeño Flexibilidad de la Prueba

Reductores de contructores

específicos

Evaluación de potencia

Relaciones de transmisión

Asentamiento

Capacidades de Evaluación

Eficiencia Mecánica

Temperatura de depósito Reductor de Relación 20:1, 1.00 HP

Mobil SHC Referencia

Aceite Convencional

para Engranes

Medidores de Torque

Reductor

Efi

cie

nc

ia R

ela

tiva

Tiempo (hrs)

Page 20: Lubricantes Sintéticos para Cajas de Engranes Mobil SHC

Efectos del Lubricante sobre la Eficiencia

del Reductor

Por agitación de circulación y depósito

Por arrastre en sellos

Por agitación en cojinetes de flechas

Pérdidas dependientes

de la carga

Pérdida de tracción en engranajes y cojinetes de elementos rodantes

Pérdida hidrodinámica en cojinetes de flechas

Pérdidas dependientes

de la velocidad

Por agitación en engranajes

La viscosidad del volumen del fluido afecta las pérdidas dependientes de la

velocidad

La tracción y fricción límite del fluido afectan las pérdidas dependientes de la carga

Page 21: Lubricantes Sintéticos para Cajas de Engranes Mobil SHC

Tracción en Elementos de Máquinas –

Cojinetes de Rodillos

Cojinete de Rodillos Cojinete de

Rodillos Cónicos Huella de contacto rectangular

Beneficio de baja tracción es limitado debido

al bajo deslizamiento en cojinetes de rodillos

Virtualmente no hay deslizamiento

a través del contacto

Aceite Mineral

Mobil SHC

0

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

0 5 10 15 20 25 30

%Relación Deslizamiento-Rodadura

Co

efi

cie

nte

de

Tra

cció

n

Page 22: Lubricantes Sintéticos para Cajas de Engranes Mobil SHC

Aceite Mineral

Mobil SHC

0

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

0 5 10 15 20 25 30

% Relación Deslizamiento-Rodadura

Co

efi

cie

nte

de T

racció

n

1. Inicio ciclo engranaje,

Deslizamiento positivo

Presión

Tracción en Elementos de Máquinas –

Engranaje de Dientes

Mobil SHC ahorra

energía en la

mayor parte del

ciclo de engranaje

1

3. Fin ciclo engranaje,

Deslizamiento negativo

Presión

3

2. Línea de Paso,

Cero deslizamiento

Presión

2

Page 23: Lubricantes Sintéticos para Cajas de Engranes Mobil SHC

Aumenta el Deslizamiento

Engranes

Helicoidales

Engranes rectos Engranes cónicos

Rectos

Helicoidales

Cónicos

Sinfín-Corona

Eficiencia por Engranaje

99% 70% 80% 90%

Eficiencia por

Tipo de Engrane

Engranes

Sinfín-Corona

Eficiencia y Deslizamiento por Tipo de

Engrane Industrial

Page 24: Lubricantes Sintéticos para Cajas de Engranes Mobil SHC

Gran cantidad de

deslizamiento ocurre en el

contacto sinfín-corona

Los beneficios de

tracción son más

aparentes con alto

deslizamiento

Los beneficios de eficiencia de

energía pueden obtenerse en

engranes sinfín-corona usando los

aceites de baja tracción Mobil SHC

Aceite Mineral

Mobil SHC

0

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

0 5 10 15 20 25 30

% Relación Deslizamiento-Rodadura

Co

efi

cie

nte

de T

racció

n

Tracción en Elementos de Máquinas –

Tornillos Sinfín

Page 25: Lubricantes Sintéticos para Cajas de Engranes Mobil SHC

Los engranes de acero son generalmente más

eficientes que los sinfín-corona, por lo que el

potencial de ganancias es menor.

Los beneficios de eficiencia en engranes de

acero deperán de muchos factores, tanto de

diseño como operacionales.

– Tipo de engrane (recto, helicoidal, cónico)

– Ciclo de carga (% de tiempo a plena carga)

– Condiciones de lubricación (película EHL

completa versus mixta / límite)

Tracción en Elementos de Máquinas –

Acero sobre Acero

Pruebas en equipos y experiencia en campo han mostrado ganancias de

eficiencia típicas de 0.25 - 0.5% por engranaje luego de la conversión de

mineral a lubricantes sintéticos Mobil SHC

El estimado es solamente por pérdidas en engranajes y no incluye beneficios potenciales por mejores

condiciones de lubricación y mejoras en las pérdidas en cojinetes

Engranajes

Imagen cortesía de Hansen Industrial Transmissions NV

Page 26: Lubricantes Sintéticos para Cajas de Engranes Mobil SHC

Prueba MSWG Confirma el Beneficio de

Eficiencia de Energía

Aceite Convencional Engranes 460 Mobil SHC Gear 460

Temperatura del depósito de aceite con Mobil SHC Gear es 16°C / 29°F más

baja

– Mayor temperatura en el reductor indica más baja eficiencia de energía

– Menor temperatura en el reductor indica más alta eficiencia de energía

Beneficios adicionales de menor temperatura de operación incluyen:

– Aumento en la vida de los equipos

– Reducción en costos de mantenimiento

Termografías de pruebas controladas indican beneficio de eficiencia de

energía de Mobil SHC Gear versus aceite convencional para engranes

Page 27: Lubricantes Sintéticos para Cajas de Engranes Mobil SHC

Prueba MSWG Confirma el Beneficio de

Eficiencia de Energía

Mayor temperatura del reductor indica menor eficiencia de energía

Menor temperatura del reductor indica mayor eficiencia de energía

– Beneficios adicionales de menor temperatura de operación incluyen:

• Aumento en la vida de los equipos

• Reducción en costos de mantenimineto

Termografías de pruebas controladas indican beneficio de eficiencia de

energía de Mobil SHC 600 versus aceite convencional para engranes

60

90

80

40

70

100

°F

50

180

120

140

160

°C

Producto Mobil SHC 634 Aceite Convencional ISO 460

Temperatura

Depósito 75°C / 167°F 89°C / 192°F

Page 28: Lubricantes Sintéticos para Cajas de Engranes Mobil SHC

No todos los sintéticos

son iguales Cómo se posiciona el Mobil SHC vs. la competencia

Page 29: Lubricantes Sintéticos para Cajas de Engranes Mobil SHC

28

Productos de base sintética

HIDROCARBUROS

OTROS

POLIGLICOLES ÉSTERES

ISOBUTILENO

ETILENO

PROPILENO

AROMÁTICOS

SÍLICE

FOSFATOS

BIÁCIDOS MONOÁCIDOS

POLIALCOHOLES

SILANES

FENOLES

ÁCIDO FOSFÓRICO ALFAOLEFINAS

ÓXIDOS ALCALINOS

POLISOBUTENO

CICLOALIFATICOS

AROMÁTICOS

ALQUILADOS POLIALFAOLEFINAS

BIÉSTERES

POLIOL ÉSTERES POLIGLICOLES

SOLUBLES EN

ACEITE

POLIGLICOLES

SOLUBLES EN

AGUA

OLIGÓMEROS

DE E-P

LOS ÉSTER

FOSFATOS

ÉTERES

POLIFENILES

SILICIOS

ÉSTERES DE SILICATO

MONOALCOHOLES

ÁCIDO DE

SILICIO

ALDEHÍDOS

¡No todos los

sintéticos son

iguales!

Page 30: Lubricantes Sintéticos para Cajas de Engranes Mobil SHC

29

Resultado práctico - el significado del término sintético se ha

ampliado y ya no se asocia solamente a las ventajas de rendimiento y a

la química de productos GP IV/V.

Cambios del mercado

En 1999, la División de Publicidad Nacional de la Oficina de Mejores Prácticas Comerciales amplió el significado de la palabra sintético a los lubricantes

Las composiciones de los aceites de base sintética pueden incluir una variedad de aceites básicos alterados químicamente, que al ser formulados en forma adecuada, cumplen con los estándares de rendimiento esperados de un lubricante “sintético”

Los aceites GP II, GP III y los aceites blancos pueden ajustarse a los nuevos criterios de sintéticos

Mayor capacidad del mercado norteamericano para aceites GP II y III

Page 31: Lubricantes Sintéticos para Cajas de Engranes Mobil SHC

30

Análisis de aceites utilizados

70

71

72

73

74

75

76

77

78

79

80

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24Horas

(PAO)

(PAO/PIB)

(GP III/PIB)

Efi

cie

ncia

(%

)

Resultados del caso práctico: Eficiencia y datos

de análisis de aceites

Aumento de la

eficiencia en

~6%

8 2 1 Fe, ppm

160 42 25 Sn, ppm

1100 320 70 Cu, ppm

-5,9% -4,8% -1,8% Cambio de viscosidad

GpIII / PIB PAO / PIB PAO (Polialfaoléficos) Tipo de hidrocarburo

Page 32: Lubricantes Sintéticos para Cajas de Engranes Mobil SHC

Nuevas Características de Producto:

Mobil SHC Serie 600

Hasta un 3.6% de Eficiencia de Energía documentado, versus aceite mineral*

Fluidez a baja temperatura e índice de viscosidad mejorados Mejora en compatibilidad con sellos NBR Liberación de aire mejorada (baja viscosidad)

Entregando un excelente desempeño balanceado: – Protección de engranes y cojinetes para extender la vida de los equipos – Estabilidad de oxidación para extender la vida del aceite, liberación de

aire y control de espuma – Tolerancia al agua, filtrabilidad, prevención contra herrumbre y corrosión

* La eficiencia de energía se relaciona únicamente al desempeño del fluido cuando se lo compara con aceites

convencionales (minerales) de referencia del mismo grado de viscosidad en aplicaciones de sistemas de circulación y

engranes. La tecnología usada brinda hasta 3.6% de eficiencia comparada con la referencia cuando se somete a

prueba en un reductor tipo sinfín-corona bajo condiciones controladas. Las mejoras en eficiencia variarán de acuerdo

con las condiciones de operación y aplicación..

Page 33: Lubricantes Sintéticos para Cajas de Engranes Mobil SHC

Mobil SHC 600 – Desempeño Balanceado

Mobil SHC 600 entrega excelente desempeño balanceado

– Apoya los esfuerzos de los clientes para reducir el costo total de propiedad y mejora la productividad

Excelente desempeño en todas las características clave de aceites de circulación y engranes

Beneficio de eficiencia de energía vs. aceites convencionales para engranes

ISO VG 32 a 1000

Desempeño Relativo

Mobil SHC 600

Aceite Convencional para Engranes

Compatibilidad

con Sellos

Estabilidad a la

Oxidación

Control de

Herrumbre y

Corrosión

Tolerancia al

Agua y Aire

Filtrabilidad

Fluidez a Baja

Temperatura

Índice de Viscosidad y

Estabilidad al Corte

Protección de

Engranes y Cojinetes

Page 34: Lubricantes Sintéticos para Cajas de Engranes Mobil SHC

Mobil SHC 600 – Evaluación

Competitiva

Aceite D

Aceite C

Aceite B

Aceite A

Mobil SHC

Sintético Competidor - - - - - -

Page 35: Lubricantes Sintéticos para Cajas de Engranes Mobil SHC

Mobil SHC 600 – Evaluación

Competitiva

Aceite H Aceite F

Aceite G Aceite E

Mobil SHC

Sintético Competidor - - - - - -

Page 36: Lubricantes Sintéticos para Cajas de Engranes Mobil SHC

35

Protección para engranes

La protección de los engranes contra el desgaste y los rayones es crítica para una mayor vida útil del equipo.

El rendimiento de la protección de los engranes fue comparado de acuerdo con los resultados de la

– Prueba de rayones FZG (DIN51534)

0

10

7

9

11

13

15

Fail L

oad

Sta

ge

13+ 13+

12

10

7

9

11

13

15

Fail L

oad

Sta

ge

13+ 13+

12

10

Eta

pa

de f

all

a d

e c

arg

a

FZG es uno de los estándares más utilizados en

la industria para medir la resistencia a los

rayones y el rendimiento antidesgaste de los

lubricantes. utilizando una serie de engranajes

estandarizados diseñados específicamente para

generar fallas por rayones. La carga se aumenta

por etapas, a intervalos de 15 minutos. Después

de cada etapa de carga, se inspecciona la

aparición de rayones en los engranajes.

Page 37: Lubricantes Sintéticos para Cajas de Engranes Mobil SHC

36

Estabilidad a la Oxidación

La estabilidad a la oxidación es un factor clave para lograr una vida útil más prolongada cuando los aceites para engranes están en condiciones de esfuerzo térmico.

La estabilidad a la oxidación se comparó en función de los resultados de las siguientes pruebas

– Prueba de estabilidad de aceites para turbinas (TOST, ASTM, D943)

• Evalúa la estabilidad oxidativa de los aceites en presencia de oxígeno, agua, cobre y hierro a temperaturas elevadas.

– TOST Lodo (ASTM D4310 mod.)

• Utiliza la misma configuración que TOST Vida útil. Se realiza una prueba de operación de 1000 horas y luego se mide el lodo acumulado.

– Prueba de oxidación en recipiente rotativo a presión (RPVOT, ASTM 2722)

• Permite una rápida determinación de la resistencia a la oxidación.

– Prueba patentada de oxidación de Mobil (M334)

• Evalúa la capacidad del aceite para resistir la oxidación. El aceite de prueba se calienta a una temperatura especificada en presencia de aire y de un catalizador metálico (pero sin agua).

0

10

Page 38: Lubricantes Sintéticos para Cajas de Engranes Mobil SHC

37

Estabilidad a la Oxidación

PRUEBA DE OXIDACIÓN DE RECIPIENTE ROTATIVO DE

PRESIÓN (RPVOT, POR SUS SIGLAS EN INGLÉS)

Prueba patentada de oxidación de Mobil

TOST Vida útil

TOST Lodo (1000 h)

Ma

yo

r =

Me

jor

ren

dim

ien

to

Me

no

r = M

ejo

r ren

dim

ien

to

* * *

* Prueba detenida a las 6888 horas

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

Ho

urs

Ho

ras

Incre

men

to d

e K

V (

%)

TO

ST

Lo

do

(m

g)

TO

ST

Vid

a ú

til (h

)

Page 39: Lubricantes Sintéticos para Cajas de Engranes Mobil SHC

38

Viscometría y Estabilidad al cizallamiento

La viscometría se encuentra entre las ventajas principales de los lubricantes sintéticos y es crítica para el rendimiento tanto a temperaturas altas como bajas.

La estabilidad al cizallamiento es esencial para que un aceite mantenga su viscosidad en servicio.

La Viscometría y la Estabilidad al cizallamiento se compararon en función de los resultados de las siguientes pruebas – Índice de viscosidad – ASTM D2270

• Indica la resistencia de un lubricante a cambiar la viscosidad con la temperatura.

– Viscosímetro Brookfield (ASTM D5133) • Mide la viscosidad aparente de los aceites a bajas

temperaturas. – Punto de escurrimiento (ASTM D97)

• Menor temperatura a la que una muestra presenta todavía movimiento cuando se inclina su recipiente.

– Estabilidad al cizallamiento (CEC L-45-T93) • Mide la pérdida de cizallamiento permanente después de

100 horas de operación en un cojinete de rodillos cónicos funcionando a 100° C.

0

10

Viscometría

Estabilidad de cizallamiento

Page 40: Lubricantes Sintéticos para Cajas de Engranes Mobil SHC

39

Viscometría y Estabilidad al cizallamiento

Índice de viscosidad

Punto de Escurrimiento

Estabilidad de cizallamiento

Viscosidad Brookfield

Ma

yo

r =

Me

jor

ren

dim

ien

to

Me

no

r = M

ejo

r ren

dim

ien

to

Índ

ice d

e v

isco

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ad

Vis

co

sid

ad

Bro

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a -

20º

C (

cP

)

Pu

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scu

rrim

ien

to (

ºC)

Cam

bio

en

KV

(%

)

Page 41: Lubricantes Sintéticos para Cajas de Engranes Mobil SHC

40

Liberación de espuma y aire

La liberación de aire del aceite bruto y en la interfaz de aceite/aire (espuma) es crítica para el aceite

Rendimiento del aceite a causa de que el aceite con grandes cantidades de aire retenido no proveerá una buena lubricación y puede provocar cavitación en las bombas.

Las características de liberación de espuma y aire fueron evaluadas de acuerdo con:

– Características de formación de espuma (ASTM D892 I, II y III)

• Evalúa tanto la tendencia de un lubricante a generar espuma y la estabilidad de la misma, una vez generada.

– Prueba patentada de espuma de Mobil • Evalúa la estabilidad de la espuma después de los lapsos de tiempo

especificados. El aire se mezcla dentro del aceite de prueba aplicando una agitación a alta velocidad y se mide el nivel de aceite aumentado como consecuencia de la espuma.

– Propiedades de liberación de aire – ASTM D3427 (10%)

• Indica la capacidad de un aceite de liberar aire retenido.

0

10

Page 42: Lubricantes Sintéticos para Cajas de Engranes Mobil SHC

41

Liberación de espuma y aire

Secuencia de espuma I Desgasificación M

en

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min

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Page 43: Lubricantes Sintéticos para Cajas de Engranes Mobil SHC

42

Tolerancia al agua

La tolerancia al agua es una característica importante del rendimiento de un aceite que es expuesto al agua. Una baja tolerancia al agua de un aceite para engranajes podría provocar una falla en la lubricación por la formación de una emulsión o una falla del aceite en condiciones de humedad.

Las características de tolerancia al agua se evaluaron en función de los resultados de las siguientes pruebas

– TOST Vida útil y TOST Lodo (descriptas anteriormente)

– Demulsibilidad (ASTM D1401)

• Mide la capacidad del aceite separar rápidamente el agua.

– Prueba patentada de cojinetes de Mobil (BRT)

• Mide la capacidad de un aceite para resistir fallas y formación de depósitos en las peores condiciones de funcionamiento de un sistema de secado de una papelera: alta temperatura y contaminación de agua a un flujo mínimo de aceite. Se utiliza un cojinete esférico de doble fila especial. Al final de la prueba, se califica el lodo y el barniz de los cojinetes.

0

10

Page 44: Lubricantes Sintéticos para Cajas de Engranes Mobil SHC

43

Tolerancia al agua – Fotografías de las

prueba de cojinetes

0

1

2

3

4

5

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7

8

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10

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Average Varnish Average Sludge

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Mobil SHC 630

Competidor B Competidor C Competidor A

Barniz Promedio Lodo Promedio

Ca

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RC

Page 45: Lubricantes Sintéticos para Cajas de Engranes Mobil SHC

44

La filtrabilidad es una característica de rendimiento importante de un aceite. Los aceites con baja filtrabilidad pueden necesitar cambios de filtro frecuentes o pueden causar caídas por alta presión en el filtro, lo que puede derivar en un corte del filtro.

Se evaluó la filtrabilidad en función de los resultados de las siguientes pruebas

– Sedimentación y filtrabilidad de aceites industriales (secos) (M1082)

• La prueba patentada de Mobil determina los contaminantes insolubles (sedimentos) suspendidos en los aceites y mide la filtrabilidad de los mismos.

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Filtrabilidad

Tiempo de filtrado

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seg

)

Page 46: Lubricantes Sintéticos para Cajas de Engranes Mobil SHC

45

Herrumbre es una característica importante de un aceite. Es probable que los aceites con bajo rendimiento en lo que se refiere a herrumbre no puedan evitar que se oxiden las partes de acero en presencia de agua.

El rendimiento de la oxidación se evaluó en función de los resultados de las siguientes pruebas

– Prueba de oxidación ASTM (D665)

• D665A – Agua destilada

• D665B – Agua salada

• D665Mod – Agua salada sintética

– Prueba Bethlehem (M1384) de oxidación de acero

Herrumbre

0

10

0

10

Distilled Water Salt Water Syn Sea Water

Aprobada

Leve

Moderado

Grave

DE

SA

PR

OB

AD

A

Agua destilada Agua

salada Agua salada

sintética

Page 47: Lubricantes Sintéticos para Cajas de Engranes Mobil SHC

Nuevas Características de Producto:

Mobil SHC Gear 150-1000 Hasta un 3.6% de Eficiencia de Energía documentado, versus aceite mineral (ISO

VG 150-1000)* Potencial mejora para extender los períodos de drenado de aceite (2X vs

Mobilgear SHC para aplicaciones térmicas/oxidación desafiantes operando >82 °C)

Mejora dramáticamente en resistencia a la oxidación Mejora en la estabilidad al corte Mejora en protección contra micropitting Mejora en la fluidez a baja temperatura e índice de viscosidad Mejora de compatibilidad con sellos

Aplicación:

‒ Aceite de desempeño supremo para engranes en demandantes aplicaciones EP Micropitting Requerimientos de especificaciones (ej. AGMA, Flender, etc.) Más robusta prevención contra el desgaste

Mobil SHC Gear 1500, 3200, 6800, 22M, 46M – no tienen cambios en su

desempeño

* La eficiencia de energía se relaciona únicamente al desempeño del fluido cuando se lo compara con aceites

convencionales (minerales) de referencia del mismo grado de viscosidad en aplicaciones de sistemas de circulación y

engranes. La tecnología usada brinda hasta un 3.6% de eficiencia comparada con la referencia cuando se somete a

prueba en un reductor tipo sinfín-corona bajo condiciones controladas. Las mejoras en eficiencia variarán de acuerdo

con las condiciones de operación y aplicación.

Page 48: Lubricantes Sintéticos para Cajas de Engranes Mobil SHC

Mobil SHC Gear – Desempeño Balanceado

Mobil SHC 600 entrega excelente desempeño balanceado

– Apoya los esfuerzos de los clientes para reducir el costo total de propiedad y mejorar la productividad

Excelente desempeño en todas las características clave de desempeño de aceites para engranes

Beneficio de eficiencia de energía vs. aceites convencionales para engranes

Especificaciones de la Industria:

– DIN, ISO, AGMA, Flender

ISO VG 150 a 1000

Desempeño Relativo

Mobil SHC Gear

Aceite Convencional para Engranes

Compatibilidad

con Sellos

Micropitting

Estabilidad a la

Oxidación

Control de

Herrumbre y

Corrosión

Filtrabilidad,

Tolerancia al

Agua y Aire

Fluidez a Baja

Temperatura

Índice de Viscosidad y

Estabilidad al Corte

Protección Engranes

y Cojinetes

Page 49: Lubricantes Sintéticos para Cajas de Engranes Mobil SHC

Mobil SHC Gear – Evaluación Competitiva

Aceite D

Aceite C

Aceite B

Aceite A

Mobil SHC

Sintético Competidor - - - - - -

Page 50: Lubricantes Sintéticos para Cajas de Engranes Mobil SHC

Mobil SHC Gear – Evaluación Competitiva

Aceite F

Aceite E

Aceite H

Aceite G

Mobil SHC

Sintético Competidor - - - - - -

Page 51: Lubricantes Sintéticos para Cajas de Engranes Mobil SHC

Micropitting aparece en superficies de las cajas de engranes termotratadas

– Carburizadas, Nitruradas, Endurecidas por inducción y flama

Micropitting, a diferencia del macropitting, occure primeramente fuera de la línea de

paso en el diente del engrane hacia el adendo y dedendo

– Fatiga en la superficie resulta en pequeños orificios (~10m profundidad) en las superficies del

diente del engrane

– También llamado oscurecido gris, manchado, glaseado, pelado, and micro escamado

Micropitting causa desgaste en el perfil del diente (desviaciones en el contorno de los

dientes), lo cual incrementa vibración y ruido, concentra la carga en areas pequeñas

de los dientes incrementado esfuerzo en el diente y acortando la vida útil.

– Micropits puede llevar a desgaste en el engrane con caracteristicas abajo mostradas en las

flecha llamado macropits

Micropitting Resulta

Micropitting – Antecedentes

Page 52: Lubricantes Sintéticos para Cajas de Engranes Mobil SHC

Mobil SHC Gear – Protección contra

Micropitting Excelente protección contra

micropitting

Prueba FVA 54 a 90°C – Resultado etapa de carga: = 10

– Resultado prueba resistencia: GFT=Alto

Resultados indican excelente resistencia a formación y retención de protección de micropitting en el tiempo.

Area con Micropitting GF en piñón de prueba

average profile deviation = 8.1μm (after LS 10)

average profile deviation = 9.9μm

Desviación promedio de perfil en el piñón de prueba

Pérdida de peso en el piñón de prueba

Máximo

weight loss = 13 mg

weight loss = 25 mg

micropitted area = 15% micropitted area = 20%

Probado en el Instituto FZG

Page 53: Lubricantes Sintéticos para Cajas de Engranes Mobil SHC

Excelente protección contra micropitting

– Prueba FVA 54 incluye repetir prueba en etapa de carga

– Resultado confirma = 10 desempeño

Area con Micropitting GF en piñón de prueba

micropitted area = 13%

average profile

deviation = 7.6μm

(after LS 10)

weight loss = 15 mg

Desviación promedio de perfil en el piñón de prueba Pérdida de peso en el piñón de prueba

Máximo

Probado en el Instituto FZG

Mobil SHC Gear – Protección contra

Micropitting

Page 54: Lubricantes Sintéticos para Cajas de Engranes Mobil SHC

Compatibilidad con Elastómeros -

Antecedentes Compatibilidad con Elastómeros es un aspecto fundamental

de un lubricante con un desempeño balanceado Sellos Elastoméricos sirven un rol dual en los sistemas

lubricados – Minimízan fugas de aceite del equipo, ayudan a mantener un buen

estado de limpieza y condiciones seguras de trabajo, y reducen las compras de aceite para relleno

– Protegen al lubricante de contaminantes externos como polvo o agua, los cuales pueden llevar al detrimento en el desempeño del lubricante y reducir su vida útil asi como la del equipo

Lubricantes sintéticos en particular tienen buena compatibilidad con sellos – Un aceite sintético con formulación desbalanceada puede

adversamente impactar en los sellos – Algunos lubricantes sintéticos (ej. PAGs) requieren sellos especiales

Características operacionales para seleccionar un lubricante sintético pueden influir en la selección de sellos – Temperaturas de operación extremas – Intervalos extendidos de drenado

Page 55: Lubricantes Sintéticos para Cajas de Engranes Mobil SHC

%

5%

10%

-10%

-5%

%

5%

10%

Excelente compatibilidad demostrada con Mobil SHC Gear 220 y elastómeros Freudenberg en pruebas de sello estático

75 FKM 585, 1008 hr. a 130°C

75 FKM 170055, 1008 hr. a 130°C

72 NBR 902, 1008 hr. a 100°C

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FB 73 11 008 Compatibilidad de sello estático FB 73 11 008 Compatibilidad de sello estático

Máximo

Mínimo

Máximo

Mínimo

Mínimo

Mobil SHC Gear - Compatibilidad con

Elastómeros

Page 56: Lubricantes Sintéticos para Cajas de Engranes Mobil SHC

Excelente compatibilidad demostrada con Mobil SHC Gear 220 y referencia de laboratorio SRE NBR 28 en prueba estática de sello DIN

SRE NBR 28, 168 hr. a 100°C

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ISO 1817 Compatibilidad de sello estático ISO 1817 Compatibilidad de sello estático

Máximo

Mínimo

Máximo

Mínimo

Mínimo

Mobil SHC Gear - Compatibilidad con

Elastómeros

Page 57: Lubricantes Sintéticos para Cajas de Engranes Mobil SHC

Mobil SHC Gear - Compatibilidad con

Elastómeros Excelente compatibilidad demostrada con Mobil SHC Gear 220

y elastómeros Freudenberg en prueba dinámica de sellos

Un total de 16 parámetros se usaron para evaluar la compatibilidad de aceite / sello

– Goteo durante la prueba (cualquier goteo es falla)

– Medición de cambios en condiciones de sellos

– Evaluación visual del sello bajo microscopio

– Análisis de prueba en flecha

Elastómero Método de

Prueba Condiciones Resultado

72 NBR 902 Freudenberg

FB 73 11 008

(PAO-base

lubricante)

80°C / 1008 hrs. PASS

75 FKM 585 110°C / 1008 hrs. PASS

75 FKM 170055 110°C / 1008 hrs. PASS

Page 58: Lubricantes Sintéticos para Cajas de Engranes Mobil SHC

57

¿Cuáles son los beneficios de los Mobil SHC?

Lubricantes sintéticos

Mayor vida útil del aceite

Mayor vida útil del equipo

Menor consumo de energía

Productividad mejorada

Rentabilidad mejorada

Page 59: Lubricantes Sintéticos para Cajas de Engranes Mobil SHC

58

Mejora del

equipo Mejora del

proceso Reducción de

gastos

¿Cuál es el ahorro al utilizar los Mobil SHC?

Mayores

ganancias

Lubricantes sintéticos

Costo total

de propiedad

Page 60: Lubricantes Sintéticos para Cajas de Engranes Mobil SHC

¿Preguntas?