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Sistemas mecanicos
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ING. MARCELO MORALES CLEMENTE
INGENIERO EN METAL MECÁNICA
ASIGNATURA:SISTEMAS MECÁNICOS
UNIDAD III: LubricaciónObjetivo de la unidad: El alumno identificará los tipos y
procedimientos de lubricación para la conservación de sistemas mecánicos.
La tribología es la ciencia que estudia la fricción, el desgaste
y la lubricación que tienen lugar durante el contacto entre
superficies sólidas en movimiento.
La palabra Tribología se deriva del término griego tribos, el
cual entenderse como “frotamiento o rozamiento”, así que la
interpretación de la palabra puede ser, “la ciencia del
rozamiento”
FRICCIÓN
Se conoce como fricción a la fuerza que se opone al movimiento relativo entre
dos superficies
DESGASTE
Se refleja como pequeñas partículas metálicas desprendidas que a su vez
generan un desgaste mayor ,modificando las tolerancias de los elementos de
la maquina.
LUBRICACIÓN
El propósito de la lubricación es reducir la fricción, el desgaste y el
calentamiento de partes de maquina en contacto que tengan movimiento
relativo entre si. Un lubricante es una sustancia que cuando se introduce entre
superficies móviles alcanza los objetivos citados.
VISCOSIDAD
Es una medida de la resistencia de un fluido al corte. La viscosidad varia en
forma inversa a la temperatura y en forma directa a la presión.
TIPOS DE LUBRICANTES
LUBRICANTES LÍQUIDOS: Son, en gran parte, derivados del petróleo o
aceites sintéticos; no obstante, el agua se usa algunas veces como lubricante
en ambientes acuosos. Muchos aceites lubricantes comerciales están
mezclados con varios aditivos que reaccionan con los metales para formar
una sola capa de moléculas contaminantes.
Los llamados lubricantes de EP (presión extrema) agregan ácidos grasos u
otros compuestos al aceite que atacan al metal químicamente; además,
forman una capa contaminante que protege y reduce la fricción, incluso
cuando la película de aceite es expulsada por las altas cargas en el punto de
contacto.
LUBRICANTES DE PELÍCULA SÓLIDA: Son de dos tipos: materiales que
presentan bajos esfuerzos cortantes, como el grafito y el bisulfato de
molibdeno, los cuales se agregan al punto de contacto, y recubrimientos como
los fosfatos, óxidos o sulfuros que se forman sobre las superficies del
material. Los grafitos y el MoS2 se suministran en forma de polvo y pueden
transportarse al punto de contacto mediante una capa de grasa de petróleo u
otro material. Los lubricantes secos tienen la ventaja de su baja fricción y su
resistencia a las altas temperaturas; sin embargo, esta última podría verse
limitada por la selección del contenedor que los transporta.
Bajo condiciones extremas de temperatura o carga, que los líquidos no
resisten ,se utilizan sólidos
MÉTODOS DE LUBRICACIÓN.
LUBRICACIÓN HIDROSTÁTICA: Se refiere al suministro continuo de un
lubricante (usualmente aceite) en el punto de contacto del deslizamiento con
presión hidrostática elevada (102 a 104 psi). Lo anterior requiere de un
depósito (cárter) para almacenar, una bomba para presurizar y tuberías para
distribuir el lubricante. Cuando se hace bien, con las tolerancias adecuadas en
el cojinete, este mecanismo puede eliminar completamente el contacto metal-
metal en el punto de contacto durante el deslizamiento. Las superficies se
separan por una película de lubricante, la cual, si se mantiene limpia y libre de
contaminantes, reduce las velocidades de desgaste prácticamente a cero.
Con la velocidad relativa igual a cero, la fricción es prácticamente cero.
LUBRICACIÓN HIDRODINÁMICA: Se refiere al suministro de lubricante
suficiente (usualmente un aceite) para el punto de contacto de deslizamiento
que permita la velocidad relativa de las superficies apareadas, con la finalidad
de bombear el lubricante dentro del espacio y separar las superficies sobre
una película dinámica de líquido (No depende de la introducción del lubricante
a presión).
LUBRICACIÓN ELASTOHIDRODINAMICA: Bajo condiciones severas de
carga se produce una deformación elástica de la superficie entre las zonas de
contacto, esta deformación se traduce en un aumento en el área de carga con
la consecuente reducción de la presión entre ambas superficies.
Adicionalmente a este efecto tenemos que el aceite que separa ambas
superficies sufre un incremento en su viscosidad por efecto de la presión.
Ambos efectos combinados ,el aumento del área de carga y de la viscosidad,
mantienen ambas superficies totalmente separadas, de ahí el nombre de este
tipo de película : ELASTO por la elasticidad del material e HIDRODINAMICA
por la separación hidráulica por efecto del movimiento relativo.
LUBRICACIÓN LÍMITE: La lubricación límite se refiere a situaciones donde
una combinación de la geometría del punto de contacto, niveles altos de
carga, baja velocidad o cantidad insuficiente de lubricante evitan el inicio de la
condición hidrodinámica. En tal situación, las propiedades de las superficies
en contacto y las propiedades del lubricante, más que la viscosidad de la
masa, determinan la fricción y el desgaste. La lubricación límite implica que
siempre existe un contacto metal-metal en el punto de contacto. Si la película
lubricante no es lo suficientemente gruesa para “enterrar” las asperezas de las
superficies, lo anterior resulta cierto.
Lubricación con aceite
Identificar los tipos y aplicaciones de los aceites lubricantes.
Describir los métodos de lubricación con aceite: baño, sistema de recirculación, inyector de chorro, goteo, cambio de aceite.