TECNOLOGICO NACIONAL DE MEXICO

INSTITUTO TECNOLOGICO DE TEPIC

Contenido

Introducción ........................................................................................................................................ 2

Sistema de lubricación ........................................................................................................................ 3

Tipos de sistemas de lubricación......................................................................................................... 3

Aplicaciones de Sistemas de Lubricación ............................................................................................ 7

Ejemplo de cualquier maquina o procesos que lleve un sistema de lubricación por aceite, grasa,

aire o mixto ......................................................................................................................................... 8

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Introducción En este documento se les definirá los distintos sistemas de lubricación, aplicaciones así como el

ejemplo de cualquier maquina o procesos que lleve un sistema de lubricación por aceite, grasa,

aire o mixto.

Es importante recalcar que este tema es importante ya que es vital para el buen funcionamiento

de los distintos tipos de mantenimiento, pero más adelante al término de este documento solo

podrá sacar conclusiones sobre el tema así como su propia conclusión.

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Sistema de lubricación Suministran la cantidad de lubricación adecuada con la frecuencia correcta, minimizando la

fricción y el desgaste y optimizando la vida útil de los rodamientos y la maquinaria.

Los sistemas de lubricación permiten una reposición de lubricante correcta y precisa en todos los

puntos requeridos, ofreciendo una serie de ventajas en el proceso:

Importante ahorro en costes de reparación y repuestos

Mayor fiabilidad de la máquina

Ahorro de hasta un 50% en costes de lubricante gracias a una dosificación y programación

precisas de la lubricación

Menos paradas y menos pérdidas de producción

Menor impacto medioambiental

Mayor seguridad para los trabajadores

La fricción y el desgaste se encuentran siempre presentes en los sistemas y las máquinas. El

rozamiento crea una pérdida de energía mecánica (potencia) perjudicial para el mecanismo y que

se traduce en un calentamiento de las piezas que estén en contacto, ocasionando desgaste y

deformaciones, y eventualmente adhesión (gripaje). En reposo el rozamiento se traduce en un

fenómeno de adherencia, que conviene reducir para disminuir los esfuerzos necesarios para la

puesta en movimiento. El rozamiento afecta a todos los movimientos relativos entre las piezas:

Movimiento de traslación por contacto puntual o lineal (correderas, cojinetes lisos, levas,

etc.).

Movimiento de rodamiento por contacto puntual o lineal (cojinetes de rodamientos,

engranajes, etc.).

Movimiento combinado por contacto puntual o lineal (cadenas, etc.).

Tipos de sistemas de lubricación Sistema de lubricación centralizada: El principio de funcionamiento consiste en utilizar una

bomba para repartir grasa o aceite desde un depósito central hacia los puntos de lubricación de

forma completamente automática. Este sistema aporta perfectamente las cantidades de grasa o

aceite especificadas por los fabricantes de maquinaria. Todos los puntos de lubricación alcanzados

reciben el suministro óptimo de lubricante, reduciendo el desgaste. Como consecuencia se

incrementa considerablemente la vida de servicio de los elementos de la máquina y a su vez se

reduce el consumo de lubricante.

Lubricadores automáticos de un solo punto: Los lubricadores

de un solo punto suministran automáticamente la cantidad correcta

de grasa a puntos de lubricación individuales durante un periodo de

tiempo establecido. Para una flexibilidad óptima según las

condiciones de aplicación.

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Lubricadores automáticos multipunto: Los lubricadores

automáticos multipunto están diseñados para el suministro

simultáneo del mismo tipo de grasa a varios puntos a corta distancia.

Estos sistemas de lubricación centralizada listos para usar se pueden

instalar sin ayuda adicional y su configuración no requiere formación

especial.

Sistemas de lubricación de línea simple: Una bomba

suministra el lubricante a través de la línea principal a los

distribuidores de lubricante, donde se dosifica y se suministra a

los puntos de lubricación. Dependiendo del tipo de distribuidores

utilizados, esto se produce durante o después del ciclo de

bombeo. Los requisitos propios de cada punto de lubricación se

satisfacen por medio de diferentes boquillas dosificadoras (de

0,01 a 2,5 cm³). Además, una válvula dosificadora de pistón por

cada punto de lubricación garantiza el suministro de la cantidad correcta de lubricante,

independientemente de los cambios en la viscosidad o en la contrapresión.

Sistemas de lubricación de línea doble: El sistema

requiere dos líneas principales que reciben lubricante

alternativamente. Los sistemas de lubricación de línea doble son

muy fiables cuando se utilizan grasas duras y cuando la distancia

hasta la unidad de bombeo es larga, hasta 100 m o más. También

ofrecen gran flexibilidad a la hora de ajustar la cantidad

dosificada según los requisitos del punto de lubricación

específico. Asimismo, la configuración paralela de las válvulas dosificadoras de línea doble

permite un diseño del sistema fácil y sencillo. Los sistemas de lubricación de línea doble

pueden abastecer más de 1.000 puntos de lubricación desde una única bomba, con lo que

se obtiene una alta fiabilidad de la lubricación con presiones de hasta 400 bares.

Sistemas de lubricación multilinea: Las bombas con

múltiples salidas suministran directamente el lubricante al

punto de lubricación, sin válvulas dosificadoras adicionales. Por

lo tanto, cada punto de lubricación tiene su propio elemento de

bombeo. El diseño del sistema es sencillo, preciso y fiable. Los

sistemas de lubricación multilinea incluyen una amplia gama de

bombas de entre 1 y 32 salidas, y son capaces de soportar

presiones del sistema de hasta 4.000 bares.

Sistemas de lubricación progresivos: Una bomba de

alimentación o un limitador de caudal suministran lubricante

a través de la línea principal al distribuidor que abastece a

cada salida de forma progresiva con una cantidad de

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lubricante definida. Para controlar el funcionamiento del sistema sólo hay que controlar la

frecuencia de paso de uno de los pistones del distribuidor. Los sistemas de lubricación

progresivos están diseñados para suministrar grasa o aceite a un máximo de 150 puntos

de lubricación. Junto con los limitadores de caudal paralelos, pueden abastecer de aceite a

1.000 puntos de lubricación o incluso más. Este sistema incluye una amplia gama de

distribuidores progresivos basados en un diseño de bloques, segmentos o módulos con un

número de 2 a 20 salidas, un caudal de 0,01 a 6.000 cm³/min y una presión del sistema de

hasta 300 bares.

Sistemas de lubricación por circulación de aceite: A

diferencia de los sistemas de lubricación de pérdida total, una

vez que el aceite atraviesa el punto que precisa lubricación,

regresa a través de la línea de retorno al depósito de aceite

para su reutilización. La lubricación por circulación de aceite

cumple otras funciones además de la lubricación. Estabiliza los

puntos de lubricación a la temperatura adecuada, filtra y

elimina las partículas de desgaste de los puntos de fricción,

evita los daños por corrosión y elimina la condensación de agua.

Los sistemas de lubricación por circulación de aceite se pueden clasificar del siguiente

modo:

o El lubricante suministrado por una

bomba se divide mediante resistencias hidráulicas

(orificios calibrados, distribuidores de válvulas

dosificadoras ajustables, estranguladores)

o Distribución volumétrica de la salida

a través de limitadores de caudal o alimentadores

progresivos,

o Distribución volumétrica de la salida

por medio de bombas multicircuito, por ejemplo,

bombas de engranajes multicircuito o bombas de

pistón multicircuito, con una bomba por cada punto

de lubricación.

El caudal de alimentación real se puede controlar de forma visual o electrónica. Están

disponibles sistemas de monitorización con niveles de advertencia individuales para un

enfoque de mantenimiento más predictivo.

Los sistemas de lubricación por circulación de aceite incluyen una amplia gama de

soluciones a medida y llave en mano para caudales de entre 0,1 y 3.000 l/min. Ejemplo: la

unidad de bombeo, que cuenta con una capacidad del depósito de hasta 40.000 litros e

innovadores depósitos de aceite como la unidad de bombeo, que ayuda a reducir

drásticamente el consumo de aceite.

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Sistemas de lubricación por aceite y aire: En la

lubricación de aceite y aire, una cantidad determinada

de aceite (dosificada volumétricamente por una

bomba o distribuidor) se separa mediante un flujo

continuo de aire en un tubo y se transporta a lo largo

del mismo en la dirección del flujo de aire comprimido.

La cantidad de aceite se introduce, por impulsos, en el

flujo de aire desde un punto de mezcla (válvula

mezcladora). Se produce un flujo de aceite casi

continuo que sale de la boquilla de lubricación en

forma de gotas finas y se aplica al rodamiento sin

contacto. El soporte del rodamiento está sometido, por tanto, a una ligera sobrepresión

con el fin de mantener la suciedad alejada de los rodamientos sensibles. El aire portador

deja el rodamiento casi libre de aceite. Este sistema no crea niebla de aceite, por lo cual

también es respetuoso con el medio ambiente.

Los sistemas de lubricación por aceite y aire se pueden diseñar a medida y utilizan los

detectores de flujo de aceite más avanzados tecnológicamente.

Sistemas de lubricación por cantidades

mínimas: Un sistema de lubricación por cantidades

mínimas tiene como función suministrar cantidades

minúsculas de lubricante al punto activo entre la

herramienta y la pieza de trabajo en operaciones con

o sin corte. La lubricación se lleva a cabo por medio

de un aerosol compuesto por pequeñas gotas de

aceite finamente dispersas en una corriente de aire.

La herramienta o pieza de trabajo puede recibir la

lubricación por cantidades mínimas de dos modos

distintos, interno o externo:

o Sistemas de lubricación por cantidades mínimas interna: con el método de

lubricación interna, el aire comprimido o el aerosol se conducen directamente a

través del husillo, el portaherramientas y la herramienta hasta el punto situado

entre la herramienta y la pieza de trabajo.

o Sistemas de lubricación por cantidades mínimas externa: con el método de

lubricación externa, el aerosol se suministra al punto de lubricación desde el

exterior a través de unas boquillas. Con los conocimientos adecuados, las

máquinas herramienta no abastecidas mediante la MQL interna se pueden

actualizar con el método externo

Sistema para lubricación hidrostática: Las bombas de circuito múltiple garantizan un flujo

constante de aceite incluso en casos de contrapresiones irregulares. Cada punto de

lubricación constituye un circuito independiente de la bomba. El aceite descargado forma

una película extremadamente fina de lubricante. La pieza se levanta unos pocos µm y

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literalmente flota a través del lecho de la máquina. La elección de la medida de los huecos

de lubricación hace posible que mantenga la presión en el hueco dentro de los límites

designados. Se usa un aceite con una viscosidad promedio, con excepción de unas pocas

tareas especiales.

Sistema de lubricación por aire comprimido: Los inyectores de aceite y las microbombas

miden y reparten el lubricante. La mezcla del aceite con el aire se realiza en el momento

de inicio de la circulación del flujo. La cantidad de aceite se ajusta con el casquillo

dosificador del inyector. La microbomba puede usarse para una gran cantidad de sistemas

de lubricación.

Aplicaciones de Sistemas de Lubricación Máquina herramienta, maquinaria de impresión, industria textil, maquinaria de embalaje

Los sistemas de línea doble se usan para lubricar máquinas e instalaciones con un gran

número de puntos de lubricación, largas distancias y condiciones adversas de funciona

miento. Plantas de generación (turbinas, ventiladores), acerías, fundiciones, trenes de

laminado, hornos continuos, minería (roto palas), cintas de transporte, plantas de azúcar

(molinos y secadores), industria de la alimentación (líneas envasadoras), industria química,

petroquímica, fábricas de cemento, canteras, etc.

Máquinas de impresión, maquinaria de construcción, maquinaria industrial, prensas,

plantas embotelladoras, instalaciones de energía eólica.

Grandes prensas, máquinas para la industria papelera, máquinas de impresión, etc.

Guías y cojinetes en máquinas herramientas.

La industria del automóvil utiliza tanto cadenas de arrastre como cadenas transportadoras

en líneas de pintura, hornos, línea de chapa, montaje, sistemas de transporte, etc. La

industria alimentaria utiliza cadenas para sistemas de esterilización, mataderos, hornos,

transportadores de botellas y envasadoras, etc. Las cadenas se usan en multitud de

industrias: construcción, madera, rotativas, etc.

Herramientas neumáticas, cilindros y actuadores, herramientas de corte, unidades de

avance, cojinetes, rodamientos, electrodos para soldadura. Otros posibles usos son la

lubricación por pulverización sobre el punto o con cepillos:

o Pulverización con aire (ensamblaje de herramientas).

o Engrase de pequeñas partes (líneas de producción).

o Lubricación de cadenas.

Tornos, fresas, mandrinadoras, taladros, centros de mecanizado de alta velocidad y

precisión, sierras y trazadoras, etc.

Herramientas de corte y conformado.

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Ejemplo de cualquier maquina o procesos que lleve un sistema de

lubricación por aceite, grasa, aire o mixto Campos de aplicación: Siderurgia, minería, maquinaria herramienta, maquinaria de obras públicas,

industria alimentaria, industria papelera, sector energético y buques y naves.

Sistema de lubricación del motor

El motor del automóvil es una máquina térmica que funciona a alta velocidad de rotación y con

numerosas piezas interiores con movimiento relativo, sometidas a rozamiento mutuo, y a grandes

cargas, y, como máquina térmica al fin, genera abundante calor en su interior que debe ser

disipado al exterior a fin de mantener los niveles de temperatura de las piezas en valores

adecuados para el funcionamiento. Debe ser un sistema muy seguro, su fallo, aunque sea por

tiempo breve, arruina por completo el motor. La mayor parte del calor generado, y que no se

convierte en trabajo útil, se disipa a través de los sistemas de escape y enfriamiento, pero estos

sistemas no pueden llegar a extraer el calor de las partes más internas del motor, por lo que esta

tarea la tiene el sistema de lubricación. De esta forma podemos decir que el sistema de lubricación

tiene dos tareas básicas:

o Llevar el lubricante a una presión adecuada a las partes con rozamiento mutuo.

o Enfriar aquellas zonas de altas temperaturas que no están en contacto con el sistema de

enfriamiento, como son pistones, y cojinetes de bielas.

El sistema de lubricación no se limita solamente a hacer llegar el lubricante a todas las partes del

motor, si no, que también debe hacerlo a determinada presión para que la función del lubricante

sea óptima. A esto hay que agregarle que el volumen de aceite bombeado al motor debe ser tal

que ayude a eliminar el calor de las partes más calientes de su interior por tal motivo el sistema de

lubricación tiene cierta complejidad que veremos a continuación.

Se muestra un diagrama de bloques de los componentes que puede tener un sistema de

lubricación, las flechas rojas muestran el camino del flujo del aceite hacia el motor y la flecha azul

su retorno al recipiente. En el diagrama se pueden distinguir los elementos siguientes:

1. Recipiente de aceite: casi universalmente un volumen que se encuentra en la carcasa

inferior o cárter del motor. En este cárter se acumula una cantidad relativamente grande

de aceite (varios litros). La necesidad de esta cantidad de aceite se debe a tres cosas:

primero, a que el aceite se mueve con una bomba, y esta, necesariamente tendrá que

tener un pozo con aceite donde hacer la succión; segundo, que durante el uso, el motor

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consume pequeñas cantidades de aceite por lo que siempre será necesaria una reserva

para evitar que la lubricación falle por falta de fluido; tercero, que el aceite necesita un

cierto tiempo de reposo para transferir el calor recibido de la circulación por el motor al

ambiente, a través de las paredes del cárter.

2. La bomba de aceite: del tipo de desplazamiento positivo y recibe el movimiento desde el

cigüeñal a través de un engrane, de forma que el acoplamiento sea seguro y sin patinaje.

3. Válvula de regulación de la presión: necesaria para mantener la presión de trabajo del

aceite, aun con el pronunciado cambio de su viscosidad con los cambios de temperatura.

Como se apuntó arriba, el aceite además de lubricar también participa en el enfriamiento

de las piezas más calientes del interior del motor, por tal motivo, las bombas de aceite

producen un caudal mucho mayor que el necesario solo para la lubricación, de esta forma

fluye abundante aceite por la uniones en rozamiento recogiendo el calor producido. Pues

bien, cuando se arranca el motor con la temperatura ambiente muy baja, y por tanto una

gran viscosidad del aceite, el paso de este por los conductos internos del motor, así como

por las estrechas holguras de los cojinetes se dificulta, pero como la bomba es de

desplazamiento positivo, el resultado es una elevadísima presión en el sistema, peligrosa

para la integridad del mecanismo de la propia bomba o su accionamiento. En ese caso la

válvula se abre, y deriva parte del flujo de aceite de retorno al cárter para mantener la

presión en valores adecuados.

4. Filtro de aceite: Sirve para separar y retener las partículas sólidas que acompañan el

aceite, en forma de partículas metálicas debido al desgaste, o formadas por oxidación del

propio aceite, las que resultan nocivas para los cojinetes del motor acelerando el desgaste.

5. Radiador de aceite: no es común en los automóviles y es más común en los grandes

motores sometidos a cargas pesadas, como en el caso de grandes camiones o maquinaria

de construcción. Para casos menos severos, el radiador de aceite se sustituye por paredes

de los cráteres con aletas de disipación del calor.

6. Partes móviles del motor: Resulta evidente que el final del aceite debe llegar hasta las

partes móviles del motor.