175

LUBRICACIN

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8.1.- Un aceite est formado por un 90% de hidrocarburo parafnico y el 10% de un hidrocarburo aromtico. Se le aaden aditivos que mejoran su ndice de viscosidad (I.V.) en un 20% Calcular el ndice de viscosidad obtenido.

Solucin: El hecho de llevar un 90% de aceite parafnico y un 10% de aromtico ( ) 90.V.I 0 = . Como se mejora con aditivos un 20% ( ) 1082'09090.V.I f =+= 8.2.- Cuando se mide la viscosidad de un determinado aceite con un viscosmetro Engler, tarda en

fluir 42 segundos, siendo la temperatura de 50 C y tarda en fluir slo 10 segundos cuando la temperatura es de 100 C.

La misma cantidad de agua a 20 C tarda en fluir 4 segundos. Determinar la viscosidad de dicho aceite a ambas temperaturas, la viscosidad cinemtica y la absoluta si su densidad es de 0'85 gr/cm3.

Solucin: La viscosidad Engler se define por:

agua de volumen mismo el fluir en tiempoaceite de volumen un fluir en tiempoE =

A 50 C E5'10442idadcosVis C50 ==

A 100 C E5'24

10idadcosVis C100 == La viscosidad cinemtica en centistokes viene dada por:

Viscosidad cinemtica = 7'6 viscosidad en E. Viscosidad cinemtica a 50 C = 7'610'5 = 79'8 centistokes. Viscosidad cinemtica a 100 C = 7'62'5 = 19 centistokes.

La viscosidad absoluta viene dada por:

Viscosidad absoluta = Viscosidad cinemtica densidad. Viscosidad absoluta a 50 C = 79'8 centistokes 0'85 gr/cm3.

Viscosidad absoluta a 50 C =67'83 poises. Viscosidad absoluta a 100 C = 19 centistokes 0'85 gr/cm3.

Viscosidad absoluta a 100 C = 16'15 poises. 8.3.- Qu caudal suministra una bomba de engranajes con piones de dimetro exterior dext = 63

mm, sabiendo que funciona a 2000 r.p.m. con un rendimiento volumtrico del 80% y que tiene una anchura de dientes de 15 mm y 20 dientes.

Solucin: El caudal ofrecido por una bomba de engranajes viene condicionado por su cilindrada y por el rgimen

de giro, y se obtiene segn la frmula:

ndbm2Q pv = Siendo:

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Q = caudal v = rendimiento volumtrico m = mdulo de los engranajes b = ancho de los dientes pd = dimetro primitivo n = rgimen de giro

Sabemos que: 2Z

dm ext+= ; siendo Z = nmero de dientes, y =extd dimetro exterior de los engranajes.

mm 86'2220

63m =+= ; mm 15b = = Zmdp mm 2'572086'2dp ==

Por tanto:

= min/l 1020002'571586'228'0Q 6 l/min 65'24Q =

8.4.- Un motor gira a 3000 r.p.m. y acciona la bomba de lubricacin con una relacin de

demultiplicacin de r = 2/3. El motor tiene una potencia de 60 C.V. y requiere un caudal para lubricacin de 15 l/min, determinar la anchura de dientes precisa si se quiere usar una bomba de engranajes de dimetro exterior de = 60 mm con 10 dientes y un v = 0'8.

Si la presin de engrase es de 4 Kp/cm2 y el m = 0'8 qu potencia absorbe la bomba. Solucin:

ndbm2Q pv =

Como: += 2+1060=m

2Zdm ext mm 5m =

== 105d Zmd pp mm 50dp =

l/min 1032300050b528'0Q 6=

Como: = l/min 15Q

= 1032300050b28'015 6 mm 6b

La potencia absorbida por una bomba viene dada por:

t

PQN = = 8'08'0cm

Kp 4minl 15

N2

0'80'8

cmm 10

cmKp 4min

cm1015=N

22

33

=

C.V. 751

601

8'08'01041015N

23 C.V. 2'0N =

8.5.- El cojinete de la bancada de un motor tiene un dimetro de 50 mm, una longitud de 50 mm y

tiene un coeficiente de rozamiento = 0'01. Si la presin especfica es de 200 Kg/cm2, determinar el

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caudal de aceite necesario si se pretende que el aceite de lubricacin entre a 60 C y salga a 75 C cuando el motor gira a 2500 r.p.m.

Datos: Ce aceite = 1'2 cal/Cgr. aceite = 0'85 gr/cm3. Solucin: La fuerza que acta sobre el cojinete es de:

= cm 55cm

Kp 200F 22 Kp 5000F = La fuerza de rozamiento es de:

= Kp 0'015000=R FR Kp 50R = El par de torsin generado por el rozamiento es de:

mKp 102

5050=M rRM 3= mKp 25'1M = La potencia absorbida por el rozamiento ser de:

= MN smKp 3025001'25=N

smKp 327N =

sKcal 765'0N =

Luego es preciso evacuar 0765 Kcal cada segundo. Como:

( )== 60-751'2gr m100'765 TCmQ 3e 3cm

0'8515'24aceite de gr 42'5=m

Luego son necesarios: 50 s

cm3

8.6.- Con que presin debe lubricarse un motor alternativo que gira a 2500 r.p.m. si sus cojinetes

tienen un dimetro de 50 mm, una longitud de 50 mm, una holgura diametral de 1 mm, un coeficiente de rozamiento de = 0'01 y trabajan a una presin especfica de 200 Kp/cm2, sabiendo que se utiliza un aceite cuya viscosidad absoluta media es de 16 poises, y que el aceite entra en los cojinetes a 65 C y sale de ellos a 80 C.

Datos:

Cgr

cal 2'1C aceite e =

3aceite cmgr 85'0 =

Solucin: El caudal de salida por ambos lados del cojinete se puede demostrar que es:

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l3rhpQ

3s

s =

Siendo: sQ = caudal de salida del aceite por ambos lados del cojinete. sp = presin de entrada del aceite al cojinete. h = holgura radial. r = radio del cojinete. = viscosidad del aceite. l = semilongitud del cojinete. La fuerza que acta sobre el cojinete es:

= Kp 55200F Kp 5000F = La fuerza de rozamiento es de: = FR Kp 50R = El par de torsin generado por el rozamiento es de:

= rRM = mKp 102

5050M 3 mKp 25'1M = La potencia absorbida por el rozamiento es de:

smKp

3025001'25=N MN =

= s

Kcal 766'0s

mKp 327N s

Kcal 766'0N = Como:

( )== 65802'1m766 TCmQ e 3cm0'8515'24gr 5'42m = Por tanto es preciso un caudal de:

scm50q

3

De este caudal, saldr por cada lado del cojinete un caudal:

= s

cm2

50Q3

s scm25Q

3

s = Como:

mm2

50poise 163

mm2

50mm21p

scm 25

l3rhpQ

33

s33ss

==

Como:

= s

cmpoise 1=dina cm

scmcm

poise 1dina2

2

180

= cm

sdinapoise 2

=

mm 25cm

sdina 163

mm 25mm21p

scm 425

2

33

s3

=

sinad 163

cmmm1025'1ps

cm 25231

s3

=

inad 163

cm101025'1pmc 25231

s = cm 101'25

dina 16325p 24-s

= cmdina10306p 2

4s 2s cm

Kp 3p =