Lubricantes

Capítulo 1 LUBRICANTES Por ALLEN F. BIREWER

Consultor en Lubricación, Eden, Fla. Ex editor de la publicación "Lubrícation", de la Texas Company

La lubricación es de extremo interés para el ingeniero de mantenimiento, porque tiene una marcada influencia en su comodidad personal y en los costos que tiene que cargar al servicio de mantenimiento. Cualquier maquinaria trabajará con mayor seguridad si está correctamente lubricada. Bajo tales condiciones, el ingeniero de mantenimiento (de acuerdo con el ingeniero de operación), solamente tendrá que controlar que el lubricante sea aplicado apropiadamente y que se utilicen los lubricantes más adecuados para las condiciones de trabajo y operacionales de la maquinaria. Esto conducirá a la obtención del costo mínimo del mantenimiento, menos dolores de cabeza para el ingeniero de mantenimiento y costos de producción bajos. Por regla general, el ingeniero de mantenimiento no es consultado al comprarse los lubricantes para la planta, ya que esta responsabilidad recae sobre el personal de compras y el de operación. Pero si ha de obrarse con verdadera legalidad, el departamento de conservación debería ser incluido al seleccionar los lubricantes. De no ser así, por lo menos se tendrá que dar completa información al citado departamento, sobre la distribución de la lubricación y tipos de lubricantes en el cuadro general. Dejemos que los encargados de compras y el personal de operación absorban el trabajo que implica la resolución de los detalles; el ingeniero de mantenimiento tiene que concentrarse primordialmente con el buen resultado que se pueda obtener de estos detalles (como son, la viscosidad, pruebas de fluidez, contenidos de carbón, penetración, punto etc.), con el fin de obtener lubricantes que protejan totalmente la maquinaria y las partes de ésta, cuya responsabilidad compete a él, para sostener un mantenimiento que esté dentro de límites razonables. Las pruebas convencionales. Estas pruebas incluyen, para los aceites lubricantes, las de la viscosidad, la de los puntos de inflamación y de combustión, el punto de fluidez, la de residuos de carbón, la de emulsificación, la de demulsificación, la de acidez, la del número de neutralización, color, contenido de azufre y la del número de saponificación. Para las grasas, son de suma importancia el grado de penetración y el punto de licuefacción, así como el punto de goteo. La viscosidad, como una indicación de la fluidez relativa de cualquier aceite lubricante, es discutida, independientemente del servicio. Los fabricantes de maquinaria desarrollan sus recomendaciones de lubricación, tomando como base la viscosidad; ésa es la prueba número uno al hacer la compra. Sin embargo, la viscosidad por sí sola no denota calidad; es únicamente una indicación simple de la fluidez del aceite a las temperaturas en las que éste ha de trabajar como lubricante. Esto es lo que interesa decisivamente al ingeniero de mantenimiento; a él no le interesará, por ejemplo, que un aceite hidráulico tenga determinada fluidez a 37,8 °C (100 °F), que es la temperatura usual en las pruebas de laboratorio, sino más bien lo que le interesa es saber el comportamiento y la fluidez a la temperatura de operación de cada máquina. De no ser la fluidez correcta para la unidad y el aceite resistente a la formación de espumas y a la oxidación y capaz de proteger los mecanismos, contra la oxidación, la maquinaria resultará con prematuros desperfectos. Los cambios de viscosidad con las variaciones de la temperatura y el grado de alteración, son indicados por el índice de viscosidad (VI). Mientras más alto sea el índice de viscosidad, menor será el cambio de fluidez con las variaciones de la temperatura. Los puntos de inflamación y de combustión son dados a conocer en forma general en las indicaciones referentes a determinados aceites combustibles, pero a menos que éstos tengan que ser

usados a temperaturas excepcionalmente elevadas, en donde la vaporización puede ser un factor real, los puntos de inflamabilidad y de combustión serán de muy escaso interés para el ingeniero de mantenimiento. El punto de inflamabilidad es aquella temperatura en la cual los vapores que emanan del aceite que ha sido calentado en forma gradual, encienden inmediatamente al aplicarles una flama. El punto de combustión es aquella temperatura un tanto mayor que la anterior, en la cual los vapores se incendiarán sosteniendo una combustión continuada. El punto de inflamación de un aceite bien refinado, extraído del petróleo crudo, independientemente de su viscosidad, es de aproximadamente 149 °C (300 °F). Normalmente, mientras más alta es la viscosidad más altos son también los puntos de inflamabilidad y de combustión. Tal como sucede con la viscosidad, estas pruebas no dicen mucho sobre la cualidad lubricante del aceite, pero pueden ser de mucha utilidad al decidir sobre la viscosidad de algún aceite compuesto, cuando la alta temperatura persiste en un sistema de lubricación a base de aceite, produciendo vaporizaciones en el mismo, con el subsecuente aumento de la viscosidad del aceite que permanece en el sistema. La prueba del punto de fluidez es otra prueba de temperatura, que debe ser considerada en relación con la viscosidad de un aceite. En contraste con los puntos de inflamabilidad y de combustión, la prueba de fluidez interesará al ingeniero de mantenimiento, porque le indica la fluidez que puede esperar del aceite cuando éste trabaja a muy bajas temperaturas. En el laboratorio, la prueba de fluidez se concreta a determinar la temperatura más baja a la que el aceite todavía fluye. Mientras más baja sea la viscosidad (para aceites de la misma base), más bajo será también el resultado de la prueba de fluidez. Con aceites puramente minerales (sin el agregado de reactivos depresivos de fluidez o desparafinado especial), los aceites naftalínicos arrojarán pruebas de fluidez más bajas (en el misino grado de viscosidad) que los aceites a base de parafina. La prueba de fluidez tiene una gran importancia en la selección de aceites lubricantes para servicios de refrigeración para uso industrial ordinario, o cuando los aceites para maquinaria o para chumaceras se usan en sistemas circulatorios que quedan expuestos a temperaturas atmosféricas bajas. En la tubería de diámetros reducidos, un aceite de punto de fluidez inadecuado se congelará durante un paro nocturno, en una noche fría, de lo que puede sobrevenir la carencia de lubricación que puede conducir hasta el grado de tener que renovar las chumaceras. El ingeniero de mantenimiento necesita tener muy presente esta eventualidad. Los residuos de carbón contenidos en un aceite, constituyen un factor apreciable para la operación de máquinas de combustión interna. Siendo ésta una indicación de la inminente presencia de materia residual, que se combinará con la cualidad lubrificante del aceite. Para un trabajo limpio de la máquina, los residuos deben ser lo más bajos posible. Con los tipos de aceites detergentes o dispersantes para servicio pesado, queda positivamente asegurada una mayor limpieza de los motores, por la calidad del aceite y el compuesto aditivo del aceite, que por el contenido de carbón del aceite básico. En el servicio de mantenimiento de los motores de combustión interna, es muy importante tener cuidado de la efectividad de la limpieza del aire de admisión y de la temperatura del agua. El aire cargado de polvo o la presencia de condensación de humedad en la caja del cigüeñal contribuyen con mucha mayor frecuencia a ensuciar el motor y a la necesidad de reparación, que la fracción de porcentaje de carbón residual que pueda ser determinada por las pruebas de laboratorio. Emulsificación y demulsificación. Estas son pruebas que denotan las propiedades lubricativas del aceite, si ha de ser empleado para la lubricación de turbinas de vapor, en los sistemas circulatorios de lubricación, en los trenes de laminación de acero o en las fábricas de papel y en operaciones hidráulicas. La emulsificación significa la tendencia del aceite a mezclarse rápidamente con el agua y formar una emulsión más o menos estable. La demulsificación es la disposición a la inmediata separación subsecuente del aceite y el agua. Como la emulsificación del aceite con el agua propicia la oxidación del primero, cuando aparecen otras condiciones oxidantes, tales como la presencia de aire y altas temperaturas, un aceite que muestra la tendencia a romper de inmediato la citada emulsificación, será muy deseable en los casos en donde concurran las condiciones indicadas. Hay aditivos especiales que ayudan a disociar

estas emulsiones. Los aceites que se utilizan normalmente para los servicios arriba indicados, se

conocen en el mercado con !a denominación de "turbíne grade" (graduación para turbina). El ingeniero de mantenimiento puede asegurar mejores rendimientos de tales aceites, si tiene cuidado de que no se eleven demasiado las temperaturas de operación del aceite en el sistema (por ejemplo, no exceder el máximo de 66 a 71 °C) (150 a 160 °F), cerciorándose de que el equipo de reacondicionamiento del aceite está funcionando bien, o sea, que está eliminando el agua u otros contaminantes y de que el gasto del agua que va a los enfriadores de aceite sea el adecuado, para permitir que el aceite regrese al sistema a una temperatura aproximada de 37 °C (100 °F). El número de neutralización se relaciona con la acidez. En el laboratorio se mide esta característica en los aceites lubricantes, determinando el número de miligramos de hidróxido de potasio que son necesarios para neutralizar un gramo de aceite. Usualmente la acidez es muy baja en un aceite bien refinado, normalmente este valor es inferior a 0.10. Sin embargo, el cuadro básico de un aceite nuevo no tiene gran interés para el ingeniero de mantenimiento; es más bien después de que el citado aceite se ha puesto en servicio por algún tiempo en un sistema de turbinas o hidráulico, cuando el correspondiente aumento de la acidez tiene importancia. Una elevación anormal de la temperatura puede ser considerada como una indicación de la oxidación del aceite. Un buen sistema consiste en la ejecución de pruebas de laboratorio con regularidad, controlando su número de neutralización, preparando gráficas que muestren el grado de elevación de temperatura en relación con las horas de servicio; si esta relación es considerada anormal, será conveniente consultarlo con el ingeniero experto en lubricación. Es mucho más económico el drenado del sistema, enjuagándolo e inyectando una nueva carga de aceite. Entre tanto, el ingeniero de mantenimiento estará investigando la causa, es decir, si hubo temperatura anormalmente alta, o sea más de 160 °F; corrientes eléctricas desviadas; si el sistema de reacondicionamiento del aceite está trabajando con efectividad; si hay fugas de vapor junto con compuestos de la caldera; exceso de aire en el sistema de tubería de aceite. El color es de máxima importancia en donde se requieren aceites transparentes para el enfriamiento de herramientas de corte, en donde el operario tiene que observar la acción de la herramienta sobre la pieza de trabajo durante el proceso del maquinado, para tener un control positivo y lograr mayor precisión en el acabado sobre la superficie labrada. Contenido de azufre. El azufre es uno de los componentes de los aceites sulfurados para enfriamiento de herramientas de corte, pero debe conservarse en estado no corrosivo. Para asegurar esta cualidad, el aceite debe almacenarse en forma que permanezca a una temperatura razonable homogénea, para evitar un posible cambio en la solubilidad que podría propiciar cambios en la estructura química. El azufre corrosible es objetable, porque en contacto con agua la fabricación y con oxígeno (procedente del aire) conduce a la formación de ácidos sulfuroso y sulfúrico. En estos aceites se considera como el máximo aceptable un contenido de 3% de azufre en el aceite. Número de saponificación. La saponificación es una reacción química en la que se desarrolla la acción de un álcali sobre una grasa o sobre un ácido graso; a la combinación resultante se le da el nombre de jabón. La saponificación llegará a ocurrir sólo muy rara vez en un aceite mineral bien refinado y de ocurrir será solamente como consecuencia de oxidaciones o desintegración química. Consecuentemente, la saponificación representa la base de la manufactura de ciertas grasas. La tendencia que puede tener un aceite lubricante derivado del petróleo a la saponificación se determina por neutralización como se podrá y se mide mediante la cantidad equivalente de potasa que se requiere para reaccionar con, o para la neutralización de, un gramo del aceite sujeto a la prueba. Expresado en miligramos del cáustico, la cifra resultante recibe el nombre de número de saponificación del aceite. Por razones obvias, este número deberá ser lo más bajo posible. El aumento de la tendencia a la saponificación puede tener un efecto parecido hacia la oxidación y a la formación de gomas en el aceite. * Alien F. Brewer, Lubricants and Coolants. (Cortesía de "Machine and Tool Blue Book", Hitchcock Publishing Company, Wheaton, M.)

Características de las grasas lubricantes -Pruebas. Base.* Las grasas lubricantes se clasifican, generalmente, de acuerdo con el tipo de jabón que se utiliza para su manufactura. Los productos convencionales más comunes incluyen las grasas con base de calcio (cal) o grasas para usos generales,

que pueden emplearse con temperaturas hasta de 71'C (160'F); los productos a base de sodio que se aplican para temperaturas de cuando menos 121'C (250'F) y los de base soda-cal (base mixta), que son grasas ampliamente usadas para servicios en los que se desea aprovechar las cualidades combinadas de sus dos elementos básicos, realzadas con la inclusión de aditivos antioxidantes. Además, se cuenta en la actualidad con las nuevas grasas de uso múltiple, -recientemente desarrolladas, con base primaria de litio, bario o estroncio, así como los productos a base de jabón de aluminio y de plomo, diseñados para servicios más especializados, en donde se requiere buena resistencia al agua aunada con durabilidad en alta temperatura, hasta de 275 °F (más). Entre los materiales que se emplean en la fabricación de grasas lubricantes y que no proceden del petróleo, se encuentran las bentonitas, que mezcladas con ciertos derivados del petróleo y bisulfuro de molibdeno, tienen una excelente estabilidad a altas temperaturas, buena tenacidad fílmica y coeficiente de fricción bajo. Esta última cualidad es una ventaja efectiva con deslizamientos en altas velocidades. Las condiciones generales de operación a las que son sometidas las chumaceras de la maquinaria en las plantas de fuerza o en las factorías, incluyendo las máquinas-herramienta, permiten el empleo de algunos de estos tipos de grasas, todas las cuales tienen cualidades de lubricación excelentes, cuando se usan de acuerdo con dichas condiciones y aplicándolas correctamente. En la Tabla 1-1 se dan detalles sobre los tipos convencionales de grasas lubricantes, sus características y, como se podrá notar, sus bases. Penetración. Esta cualidad re refiere a la consistencia de la grasa y también, hasta cierto punto, a su textura. Al ingeniero de mantenimiento tiene que preocuparle esta característica de las grasas, porque éstas tienen que alcanzar de continuo todas las partes que requieren lubricación. Una grasa muy gruesa o inerte, aplicada a un cojinete de rodillos, formará surcos en la caja, desarrollando una película de lubricación inadecuada en la pista de rodamiento. En un sistema de presión, que lubrica un número considerable de chumaceras, una grasa demasiado gruesa para el diámetro de la tubería o para la capacidad de la bomba, ocasionará el congestionamiento de las líneas, lo que conduce igualmente a insuficiencias de lubricación y esto significa, a su vez, cambio prematuro de partes. El punto de goteo o de fusión es un límite de temperatura para una grasa, que indica la tendencia de la misma a derretirse con el aumento de la temperatura. El porcentaje y el tipo de jabón que se ha usado en su manufactura, la viscosidad del aceite mineral y el tipo de álcali, son los elementos que determinan el punto de goteo de la grasa lubricante terminada. Por regla general, las grasas hechas de jabón a base de sodio y de litio, tienen puntos de goteo más altos que las fabricadas a base de calcio. Esto significa, hasta cierto punto, que las primeras son más propias para usarse en donde se requieren mayores temperaturas de servicio, si bien no debe entenderse que el punto de goteo de una grasa sea la temperatura máxima a la que puede usársele, ya que para decidir esta cuestión se requieren estudios de laboratorio, tomando en cuenta la temperatura máxima de operación esperada, la velocidad de trabajo, tipo de chumaceras, sistema de lubricación y tipo de sellos de las chumaceras. El trabajo pesado y a altas velocidades que prevalece en máquinas-herramienta, maquinaria textil y otras muchas unidades de precisión, requiere un preanálisis acucioso sobre las condiciones de operación esperadas, con el fin de asegurar un funcionamiento confiable y un servicio de mantenimiento de bajo costo. TIPOS DE LUBRICANTES Los lubricantes derivados del petróleo están clasificados en una variedad muy amplia, de acuerdo con el servicio al que se han de aplicar en mayor proporción. Algunos de ellos se destinan, virtualmente, a usos especiales, mientras que otros pueden emplearse con éxito en una variedad tan extensa de maquinaria, que se convierten en productos de aplicación múltiple. Al ingeniero de mantenimiento le interesa básicamente lo relativo a las clasificaciones siguientes: Aceites para sistemas circulatorios. Aceites para engranes. Aceites para maquinaria o para motores. Aceites para refrigeración. Aceites para husillos. Aceites para cilindros de máquinas a vapor.

Lubricantes para cables de acero. Grasas con base de calcio, sodio, aluminio, litio o bario. Lubricantes sólidos y sintéticos. Aceites circulantes. Probablemente son éstos los lubricantes de más alta calidad que se pueden obtener en la actualidad. Es posible obtenerlos en una variedad comparativamente extensa de grados de viscosidad, es decir, desde aproximadamente 21, hasta 550 centistokes (100 a 2500 segundos Saybolt Universal)* de viscosidad a 100 °F (37,8 °C). En esta categoría quedan incluidos: Aceites para lubricación de turbinas de vapor. Aceites para usos hidráulicos. Aceites para sistemas circulatorios en trenes de laminado. Aceites para sistemas circulatorios para maquinaria papelera. Aceites para servicio pesado, para motores de combustión. * De aquí en adelante se usará la abreviatura SSU para este término.

Los aceites para sistemas circulatorios pueden ser a base de parafina o de naftalina de acuerdo con el servicio al que se destinen. Para los aceites destinados a turbinas, aceites hidráulicos y para trenes de laminación de acero, predominan en aplicación los primeros. Ni los aceites de base naftalínica ni los de parafina, se usan en la maquinaria papelera ni en los motores de servicio pesado. Los límites de viscosidad a 100 °F (37,8 °C) se dan a conocer en la Tabla 1-2. Los aceites circulantes contienen aditivos. Los aceites hidráulicos son estabilizados para darles resistencia contra la oxidación y retardar la formación de óxidos en el sistema; usualmente también contienen dispersantes de espuma. Los aceites de servicio pesado modernos, para motores de combustión interna, son refinados específicamente para trabajar a las altas temperaturas de las máquinas y para las cargas intensas en las chumaceras. Estos aceites son altamente resistentes a la oxidación y son estabilizados con aditivos detergentes y dispersantes. Aceites para engranajes. Estos pueden ser aceites puramente minerales con variaciones muy amplias de viscosidad, o de aceites combinados que contienen aditivos para presiones extremadamente altas, para mejorar la resistencia fílmica y la capacidad de carga. Los aceites puramente minerales para engranajes para ser usados en plantas industriales o de fuerza, se encuentran normalmente entre los límites de SAE-80 a SAE-250. Estos aceites son adecuados para cajas de engranes rectos, cónicos, helicoidales, helicoidales cónicos, doble-helicoidales o de corona, en aquellos casos en que se trabaja con dispositivos de lubricación por salpicadura o por alimentación forzada. Los grados de más baja viscosidad se emplean para la lubricación a temperaturas bajas, mientras que los grados gruesos, comprendidos entre SAE-140 a SAE-250, se seleccionan para servicios que normalmente sobrepasan los 100 °F (37,8 °C). Estos aceites son los más apropiados para las cargas promedio de los dientes y para las velocidades de los piñones. En donde los engranajes, de estos tipos tengan que funcionar en forma expuesta (sin cubiertas) y se lubriquen por medio de baño o manualmente, la viscosidad del lubricante tiene que ser aumentada, con el fin de capacitar a la película lubricante para resistir la tendencia a ser desplazada por presión. Los engranajes que trabajan en forma expuesta o visible, generalmente no giran a mucha velocidad, pero por su localización quedan expuestos a grandes márgenes de cambios de temperatura, por ejemplo, el engranaje oscilante de una pala mecánica, o el engranaje del volteo de un convertidor para acero Bessemer. Para estos engranajes se puede aplicar un producto derivado residual del petróleo y que pueda ser mezclado también con alquitrán vegetal, para mejorar su capacidad adhesiva. Algunos de estos lubricantes tienen que ser rebajados con solventes, para facilitar su aplicación. Estos solventes o

adelgazadores se evaporan más tarde de la película, pero como estos adelgazadores son inflamables, tales lubricantes no deben ser usados en lugares cerrados. También es importante considerar sus cualidades tóxicas. Al iniciarse el empleo de engranes hipoidales y más tarde, cuando se diseñaron estos tipos de engranes industriales capaces de soportar mayores esfuerzos en los dientes, fue también desarrollado el tipo de lubricación para altas presiones. Los aceites para engranajes hipoidales son del tipo pesado, para que puedan soportar los extremos máximos de carga y de temperatura, con las que se trabaja en la actualidad, en la industria automotriz. El tipo suave, no corrosivo, de aceite para engranajes, es, más, que un lubricante, un auxiliar para uso de las plantas industriales. Un producto de tal naturaleza puede tener la misma capacidad de carga y la necesaria resistencia fílmica que los aceites para engranes hipoidales, pero la naturaleza de los aditivos lo coloca entre la categoría de los E.P., de consistencia suave. Este tipo de aceite para engranes es muy útil, no sólo para los engranes convencionales que trabajan acero contra acero, sino también en los mecanismos de engranajes a tornillo sinfín, en los que es de importancia que no se formen costras o adherencias. En realidad, es la cualidad no incrustante de tales aceites lubricantes la que sostiene la condición no corrosiva de los mismos y la que convierte a tales productos en lubricantes de aplicación múltiple. Aceites para motores. Los aceites rojizos, puramente minerales, quedan comprendidos dentro de esta clasificación y se emplean para la lubricación de mecanismos de operación externa, de diferentes como motores, bombas, compresores y maquinaria en general, en donde se aplicaba la lubricación mediante aceiteras o copas de aceite. Más tarde se adaptaron aceiteras de anillos, pero en la maquinaria moderna, en la que se instalan sistemas circulatorios de lubricación, se emplean los aceites de mas alta calidad para turbina. El promedio de los lubricantes llamados aceites para máquina o aceites para motores, son en general buenos como lubricantes "de una sola vez", pero como su resistencia a la oxidación es más baja que la de los aceites modernos de alta calidad para sistemas circulatorios, los aceites de máquina ordinarios no se recomiendan para dar servicio en instalaciones en las que la formación de gomas y iodos tienen que sumarse a las dificultades que afronta el ingeniero de mantenimiento. Aceites especiales para refrigeración. El servicio de refrigeración comprende algunas secciones del sistema que trabajan a bajas temperaturas, en las que se precisa la presencia de aceite. Normalmente los compresores de refrigeración funcionan en tal forma, que con el refrigerante pase una cantidad de aceite tan pequeña como sea posible. La mayor parte del aceite que pasa al sistema con el elemento refrigerante comprimido, será -detenido por el separador de aceite, pero una parte insignificante logrará pasar más allá, para acumularse en las superficies de las serpentinas de expansión, reduciendo la eficiencia de la refrigeración. La prueba de fluidez a baja temperatura se fijará como primer requisito, con la condición de que el aceite sea de la viscosidad recomendada. Durante los años recientes, el punto de floculación se ha convertido en una prueba primordial, en donde se emplean freón u otros tipos similares de refrigerantes. La prueba de floculación se ejecuta para determinar si existe la presencia de cera congelable. Normalmente es deseable que esta prueba se realice a una temperatura de cuando menos unos –60 °F, especialmente si se ha de trabajar con refrigeración profunda o con temperaturas muy bajas. Los aceites especiales para refrigeración son de viscosidad baja a mediana, que varía entre 15 a 121 CS (80 a 150 SSU) a 100 °F. Estos aceites son a base de parafina o naftalina, pero es una verdadera excepción que se encuentren libres de humedad. Normalmente se refinan y se envasan en condiciones de tener una resistencia dieléctrica de cuando menos 25 000 voltios.

Como el ingeniero de mantenimiento tiene un interés máximo en sostener una eficiencia alta en la refrigeración, se ocupará de cuidar que el separador de aceite esté cumpliendo su misión y que solamente logren pasar a la succión de expansión del sistema ligeras huellas de aceite. La limpieza de las serpentinas es una operación costosa en el mantenimiento y el aceite con contenido impropio de cera que se descubre por sus altos puntos de fluidez y de floculación, y que se apelmaza o produce espuma en el compresor, ocasionará la sobrecarga del separador de aceite y agravará las condiciones de trabajo del sistema. Por lo tanto, es muy conveniente que el ingeniero de mantenimiento ejerza una constante vigilancia sobre el procedimiento que sigue el operador para agregar aceite de repuesto al equipo. Si el personal no maneja el aceite con cuidado, empezando por los tambores o cubetas (permitiendo su exposición al aire ambiente), probablemente perderá su valor dieléctrico absorbiendo humedad y esto ocasionará congelamientos en el sistema o acelerará la formación de Iodos en la caja del cigüeñal. Aceites para husillos. Estos comprenden los productos directamente minerales de viscosidades relativamente ligeras hasta medianas y que han sido creados en primer lugar para servicio en los husos de la industria textil, en donde las velocidades de trabajo alcanzan hasta 10 000 rpm. Para motores especiales para hiladores y para hiladoras de anillos, el aceite usual fluctuará entre 10 y 32 cs (60 a 150 SSU) de viscosidad a 100 °F, mientras que para hiladoras de husillo se requiere un aceite más grueso, de 38.5 a 76 cs (180 a 350 SSU) de viscosidad. Los aceites para husillo se catalogan entre los productos más cuidadosamente refinados por la industria petrolera y en forma invariable están considerados como lubricantes de primera calidad. Estos productos deben tener una alta resistencia a la oxidación y a la formación de gomosidad, pues cualquier adherencia en los husillos que giran a altas velocidades, tiene consecuencias determinantes en el consumo de fuerza. Aceites para cilindros de vapor. La necesidad de proveer a los cilindros de las máquinas de vapor con algo más efectivo que el bote de sebo tradicional, se ha hecho evidente desde que las máquinas a vapor se empezaron a operar con alta presión, así como con el desarrollo del sistema de pasos múltiples y de expansión. En ese mismo periodo, la industria petrolera ha perfeccionado también sus métodos de refinación, de manera que ahora se dispone de una variedad de compuestos lubricantes que se mezclan con una pequeña proporción de aceite animal como, por ejemplo, aceite de manteca, sebo o grasa de lana, para mejorar las propiedades de adherencia capilar del lubricante, cosa que se ha convertido en una práctica normal. El principio en sí ha permanecido inalterado hasta la fecha, sólo que el químico petrolero ha aislado ciertos componentes propios del material crudo, tales como el cuerpo brillante y los cuerpos combustibles más o menos desparafinados que refinados a base de vapor, proporcionan una variedad amplia de productos propios para ser mezclados con el lubricante base de acuerdo con las características del vapor(presión, temperatura, grado de humedad), el empleo del vapor de escape y si se desea o no una atomización muy rápida. Como los aceites para cilindro de motor de vapor son productos residuales por naturaleza, tienen que ser necesariamente de mayor viscosidad que los aceites destilados para turbina y pueden agruparse en tres clasificaciones principales, como sigue: Ligero-100 a 120 SSU a 210 °F. Mediano-120 a 150 SSU a 210 °F. Pesado-De 150 SSU en adelante a 210 °F. Estos lubricantes se introducen en la línea de vapor mediante un lubricador impulsado por fuerza hidrostática o mecánica. Sí se instala un tubo de inyección adecuado en la línea, el vapor atomizará las gotas de aceite al pasar por el tubo, formando una especie de niebla de aceite que será arrastrada hacia la totalidad de las paredes interiores del cilindro, a los pistones, a las válvulas y a los asientos de las mismas. Los ingenieros llaman "lubricar el vapor" a este sistema.

El ingeniero de mantenimiento puede darse cuenta de la efectividad con la que el aceite aplicado está lubricando el cilindro, observando si la máquina rechina o produce ruidos extraños. Lubricación de cables de acero. La lubricación de los cables, de acero está pasando por una etapa de franca transición. En épocas pasadas se tenía la certeza de protegerlos mejor empleando un lubricante de origen residual relativamente grueso, similar a los lubricantes para los engranajes de tipo pesado. En la actualidad se va imponiendo la tendencia de emplear aceites más ligeros aplicados por medio de pulverizador, para asegurar una mejor penetración por entre los hilos de los haces del cable. Para el caso, es adecuado un lubricante fluido de fabricación especial, de una viscosidad aproximada de 600 SSU, al que conviene agregar un pequeño porcentaje de alquitrán vegetal para darle al conjunto mayor viscosidad, propiedades adherentes y penetrabilidad. Este tipo de lubricante es principalmente adecuado para cables de acero expuestos a la intemperie y a bajas temperaturas, como, por ejemplo, en funiculares. En donde se trata de servicio menos pesado, se puede considerar satisfactorio cualquier tipo de aceite mineral más grueso y este lubricante puede aplicarse por goteo, a brocha o mediante un recipiente ranurado. El ingeniero de mantenimiento es el más interesado en la lubricación correcta del cable de acero, ya que la ruptura de uno de los haces puede significar la necesidad de retirar el cable del servicio para instalar uno nuevo. Las precauciones de seguridad exigen a inspección rígida continua. Grasas. La American Society for Testing Materials (Sociedad Americana para Prueba de Materiales) define una grasa lubricante como "la combinación de un producto derivado del petróleo y un jabón o mezcla de jabones apropiada para ciertas aplicaciones de lubricación". El metal que se emplea para la fabricación del jabón metálico constituye la base de la grasa, por ejemplo, calcio, sodio, aluminio, litio o bario. Además, la mezcla de calcio y sodio produce lo que se denomina como grasa de base mixta. La Tabla 1-1 indica las cualidades y el radio de aplicación de las grasas modernas. Las grasas se identifican además por el tipo y viscosidad del aceite derivado del petróleo que se emplea en su preparación, por su grado de plasticidad y por su punto de fusión. Una combinación de estos factores desarrollada científicamente, dará por resultado una grasa de marcada estabilidad y durabilidad sobre amplios límites de temperatura y condiciones de operación. La grasa para usos múltiples es un producto ideal, ya que reduce las posibilidades de aplicación errónea y simplifica los problemas de almacenamiento. Es una idea generalizada que las grasas se deben elegir en aquellos sitios en los que un aceite fluido no sería retenido a consecuencia de la construcción de la caja o por el cierre defectuoso de los sellos. En el diseño moderno, estos conceptos han quedado relegados al pasado; en la actualidad, los cojinetes de bolas y rodillos, por ejemplo, han alcanzado un grado de precisión tal y los sellos son tan perfectos, que es posible una lubricación permanente de por vida del balero con sólo unos cuantos gramos de grasa. Además, es posible obtener ahora grasas capaces de soportar el funcionamiento de los mecanismos entre límites de temperatura muy amplios. Las instalaciones de este tipo son altamente deseables para el ingeniero de mantenimiento. Pero esto condiciona también un manejo extremadamente cuidadoso de los cojinetes sellados, cuando hay necesidad de desmontar las chumaceras y separarlas de los otros elementos de los mecanismos durante los trabajos de reparación general. Un sello hermético de cojinetes sostiene su efectividad sólo mientras no se le maltrata. Manipulaciones ejecutadas con descuido o el baño en solventes pueden conducir a la entrada de polvos abrasivos por la acción del aire. La protección del sistema de lubricación por medio de grasa en las labores de mantenimiento es tan importante como la protección misma de las chumaceras y otras partes del mecanismo sujetas a lubricación. Los sistemas modernos de lubricación a base de grasa a presión, que comprenden muchas conexiones, purgas de control, tramos largos de tubería y un elemento de bombeo digno de confianza,

cuestan miles de dólares. El descuido al usar las herramientas alrededor de estos elementos, o los golpes inadvertidos que podrían recibir durante las maniobras de movimiento de vigas de acero o de andamios, pueden dejar fuera de ser vicio una o más líneas, debido al aplastamiento o a la fuga por rupturas en las líneas de tubería. El costo de reparación resultante puede alcanzar cifras alarmantes, por cuyo motivo el ingeniero de mantenimiento debe estar muy alerta y trabajar junto con el personal de operación para cerciorarse de que los encargados del manejo de la maquinaria están debidamente al tanto de la importancia que encierran todos los elementos componentes del sistema de engrasado a presión para la conservación de la unidad a su cuidado. Lubricantes sintéticos y sólidos. Los nombres y las características de los lubricantes no derivados del petróleo, se dan a conocer en las Tablas 1-3 y 1-4. LAS CONDICIONES DE OPERACIÓN - ADITIVOS Además de los conocimientos de las características básicas de los lubricantes derivados del petróleo, es necesario considerar las condiciones de operación en las que actúen y su comportamiento relacionado con la presencia de aditivos. Ha habido cambios drásticos en los diseños, construcción y operación de maquinaria, durante los últimos 25 años. La maquinaria moderna se fabrica con precisión y la lubricación se planea desde el momento en que los planos se encuentran en el restirador. La producción de la época de guerra exigió excesos de velocidad y sobrecargas y estas circunstancias requirieron o provocaron temperaturas de trabajo más altas. El acero llegó más caliente a las mesas de transporte, el secado y el planchado del papel a mayores velocidades exigió, desde luego, el empleo de vapor de más alta temperatura; las prensas para metales, trabajando con chapas de metal más gruesas, desarrollaron una presión más intensa en los engranes y chumaceras. Los engranajes fueron encerrados en cajas para permitir el uso de aceites especiales de mayor fluidez y aptos para resistir presiones extremadamente altas, chumaceras con cojinetes de bolas y rodillos han sido construidas con tal precisión, que pueden girar a velocidades superiores a las 100000 rpm, operando a temperaturas entre los límites de -75 a 400 °F; los sellos de chumaceras y cojinetes fueron mejorados hasta el extremo de admitir la lubricación vitalicia permanente; y los materiales sintéticos entraron también en franca competencia con los metales. Los programas de mantenimiento tuvieron que ser ajustados a estos requisitos para una operación continua, frecuentemente durante las 24 hr diarias. Toda esta operación dependía de la lubricación, desarrollándose una era nueva en la manufactura de lubricantes. Los aditivos se convirtieron en elementos importantes, porque los aceites puramente minerales y las grasas convencionales ya no fueron capaces de soportar por sí solas las nuevas condiciones impuestas. En consecuencia, el ingeniero de mantenimiento tiene que conocer la forma en que se han reforzado los lubricantes modernos para darles la estabilidad de operación requerida. Los aditivos han sido creados para satisfacer una variedad extensa de requisitos y, por lo tanto, se encuentra una amplia diversidad de estos productos. Depresores del punto de fluidez. Estos productos se agregan a los aceites lubricantes para capacitarlos para mantener su fluidez a temperaturas más bajas de lo que podrían fluir con el aceite base únicamente. Estos aditivos retardan o cambian la acción tendiente a la formación de cristales de cera en temperaturas bajas, de manera que no interfieran con la fluidez del aceite. Correctores del índice de viscosidad. Los correctores del índice de viscosidad se agregan a los aceites para mejorar la relación viscosidad-temperatura, o dicho en otra forma, para obtener el cambio mínimo posible de la viscosidad dentro de los límites de temperatura esperados durante la operación. Antioxidantes. Los aditivos antioxidantes, llamados con frecuencia inhibidores, son usados ampliamente para reforzar las características de los aceites para turbinas de vapor, los aceites hidráulicos y los que se emplean en sistemas circulatorios, así corno también con las grasas para cojinetes a bolas y rodillos, con el fin de impedir la oxidación si existen condiciones oxidantes en el

correspondiente sistema. La oxidación de los lubricantes es un asunto que compete directamente al ingeniero de mantenimiento porque las impurezas resultantes, tales como gomas, licores y lodos dan origen a reparaciones costosas de la maquinaria y a la minuciosa limpieza de los elementos de sus mecanismos de trabajo. Depresores de espuma. Estos aditivos son de gran utilidad para los aceites de turbina y aquellos que se emplean en sistemas circulatorios, para impedir la formación de espuma cuando son agitados con la presencia de aire; los depresores de aceite ayudan también a la extinción de la espuma cuando ésta ha llegado a formarse. Aditivos anticorrosivos y preventivos contra herrumbre. Estos aditivos son sumamente útiles, especialmente si se agregan a los aceites circulantes y a ciertos tipos de grasas. Ellos retardan la corrosión del metal y su enmohecimiento cuando las superficies están expuestas al aire húmedo 0 al contacto con agua. Prácticamente en cualquier caja que encierra un mecanismo se producen condensaciones corno resultado de la ventilación (respiración). Mientras mayores sean el grado de humedad y los límites de cambio de la temperatura, mayores serán el contenido de agua y la condensación resultantes. Los lubricantes ordinarios ejercen cierto grado de adherencia capilar sobre las superficies metálicas, pero esta película protectora no se sostiene si hay demasiada humedad siendo desplazada por ésta, especialmente si se trata de mecanismos que trabajan en vacío. Consecuentemente, la industria petrolera incluye aditivos protectores contra el moho y anticorrosivos en los lubricantes de primera calidad, para aumentar la capacidad adherente del aceite, neutralizando al mismo tiempo la acidez. Aditivos para presión extrema. Los aditivos para presiones extremas son conocidos ampliamente y esto se debe tal vez a su estrecha relación con los engranajes hipoidales automotrices. Un aditivo para presiones extremas es un compuesto químico que aumenta la capacidad de carga de la película lubricante cuando se le somete a altas fricciones y velocidades y a cargas pesadas en los dientes de los engranes. Los aditivos para presión extrema reducen la fricción y el desgaste, especialmente en las altas temperaturas a las que tienen su máxima efectividad. Cuando ocurre el contacto directo de metal a metal entre los dientes de un engranaje, se produce la llamada soldadura a punto entre las superficies por las extremadamente altas temperaturas que prevalecen en el mecanismo. Este fenómeno puede conducir a serios desperfectos en el juego de engranes, que exige la intervención del servicio de mantenimiento, en cuyo caso la mayoría de las veces se hace necesario reemplazar los engranes. Con un aditivo para presión extrema que se le agrega al aceite, se interpone una película de protección suficiente entre los dientes, que se extiende con facilidad; esto quiere decir que entre las superficies de los dientes se conserva una condición ideal de deslizamiento rodante en la línea de contacto; la película de aceite resiste la fuerte fricción a velocidades altas sin ser desplazada, además deportar también presiones intensas sin que sea expulsada de las superficies metálicas. Aditivos para limpieza de motores. En esta categoría quedan comprendidos los detergentes y los dispersantes. Se emplean para mejorar las características de servicio de los aceites modernos para servicio pesado que se utilizan en motores y máquinas diesel. Los detergentes son limpiadores y aseguran un rendimiento muy satisfactorio del aceite en un sistema circulatorio, evitando la formación de materias residuales no lubricantes, tales como lodos y licores resultantes de la descomposición y de la combustión del combustible, acumulaciones alrededor de los anillos en los pistones, en los claros de las chumaceras y en cualquier otra parte de los elementos mecánicos de la máquina. Independientemente de su grado inicial de pureza, cualquier aceite se ensuciará en el servicio por la entrada de polvo en la carretera a través del respiradero de la caja del cigüeñal o del filtro de aire, por el efecto de la condensación del agua y como consecuencia natural del servicio a temperaturas altas. El filtro de aceite elimina algunas de estas materias contaminantes, pero otras permanecerán entre el aceite formando esas sustancias pegajosas de consistencia gomosa que acaban por cocerse en las superficies metálicas calientes. Un detergente adecuado evita este proceso perjudicial al disolver de

continuo estas formaciones, manteniendo la limpieza del aceite. Para apoyar esta función depuradora, se agrega un aditivo más, conocido como dispersante, el que mantiene los cuerpos extraños insolubles dispersos en el aceite hasta su eliminación por drenado. La máquina no recibirá daño alguno derivado de estas condiciones, ya que después de la filtración las materias extrañas dispersadas no resultan abrasivas. El mantenimiento de un motor es costoso y los aceites modernos para servicio pesado son coadyuvantes para el ingeniero de mantenimiento, ya que permiten un servicio mejor y más prolongado entre los periodos de reparación. Como el filtro de aceite y el filtro de aire son elementos auxiliares de gran efectividad, el encargado del mantenimiento tendrá que cuidar de su limpieza y renovación a intervalos regulares, de acuerdo con la severidad del trabajo y del contenido de polvo en el aire. MANTENIMIENTO Y LUBRICACION* * Allen F. Brewer, Lubricants and Coolants. Cortesía de "Machine and Tool Bluebook". Las labores de mantenimiento son afectadas directamente por las condiciones de operación. El costo del mantenimiento, a su vez, es directamente afectado por la lubricación. Tienen que esperarse costos de mantenimiento mayores si las condiciones de operación imponen cargas severas a los elementos de mecanismos en movimiento de cualquier máquina. Sí los mecanismos giran con más rapidez, la tendencia de sus superficies al desgaste será también mayor. Los elementos estructurales tendrán que ser igualmente modificados debido al aumento de las vibraciones o de los esfuerzos y las tensiones con la intensificación de la carga. Si bien la lubricación es capaz de retardar el desgaste, no puede evitarlo. El desgaste sobreviene por la contaminación de polvo o por fallas en el sistema de lubricación, que impiden la formación de una película de protección adecuada sobre las superficies en movimiento. Además, la carga que recibe un lubricante bajo condiciones rudas de servicio es tan pesada como la que recibe la máquina misma. Sin embargo, una labor correcta de mantenimiento en combinación con un diseño apropiado, puede coadyuvar al control de los efectos de estas cargas pesadas. ¿Qué es mantenimiento? El mantenimiento consiste en la planeación de ciertas medidas tendientes a conservar una máquina en buenas condiciones de operación. En primer lugar, es una tarea de economía. Además, el mantenimiento puede convertirse en una tarea muy costosa si se opera en condiciones extremadamente rudas. También aumenta su costo si se trabaja en un ambiente polvoso o mojado. En algunos casos es imposible evitar estas condiciones; sin embargo, con un programa sistemático de limpieza puede evitarse la acumulación de polvo y aceite sucio en la máquina y en sus superficies de trabajo. Las maniobras de limpieza se cargan en algunas ocasiones a la partida de mantenimiento; si se procede en esta forma, puede hablarse de un seguro a bajo costo. El importe de unas cuantas horas, hombre para la limpieza y atención del equipo resultará siempre inferior al costo de una máquina inactiva. El mantenimiento es un trabajo que requiere planeación. Es un principio de falsa economía trabajar una máquina hasta el momento en que requiere reparaciones, La lubricación, inspección, ajustes y limpieza, practicados a intervalos regulares, mantendrá a la maquinaria en servicio durante un periodo bastante más largo con costos de producción más bajos. Este es el mantenimiento preventivo. Para planear un programa de mantenimiento, el primer paso a dar es la organización de los procedimientos de inspección. Este es el momento en el que se debe decidir la frecuencia con la que se tienen que lubricar los diferentes mecanismos y en qué proporciones. Al practicar las inspecciones se apretarán y ajustarán las conexiones flojas. Una inspección semanaria bastará como tarea de rutina, aunque ciertas partes críticas pueden exigir una revisión diaria. La inspección podrá ser ejecutada indistintamente por el ingeniero experto en lubricación, por el mecánico o por el montador. Responsabilidad de la gerencia. Cada mes se tendrá que practicar una inspección general. En cada tercera de estas inspecciones, el superintendente de la planta o el ingeniero en jefe invitarán a uno de los ingenieros de la compañía encargada del suministro de lubricantes para que acompañe al personal de mantenimiento durante el recorrido de inspección. Trabajando unido, este personal podrá determinar en qué partes se podrán aplicar lubricantes mejorados para lograr un trabajo más suave, de

mayor duración y con más economía, de determinadas máquinas; se podrá determinar igualmente el lugar en que conviene la aplicación de un lubricante más adecuado para reducir la frecuencia de la lubricación; o en dónde conviene colocar cubiertas a los engranajes descubiertos para mejorar las condiciones de seguridad; medidas tendientes a reducir el peligro de incendio y bajar el costo de la limpieza del aceite derramado. La gerencia puede fomentar el mantenimiento preventivo, instando personalmente a los operarios a mantener sus respectivas máquinas y áreas de trabajo libres de polvo y de aceite regado. Las palabras “bien hecho” dichas personalmente son con frecuencia más efectivas que las circulares impersonales expedidas por la oficina central con las mismas recomendaciones. Responsabilidades de los empleados. Los operadores de las máquinas tienen también su parte de responsabilidad en la lubricación de la maquinaria. Ellos no deben chorrear aceite por todos lados sin precaución alguna, ni apretar las tapas de las graseras mediante una llave. Ciertamente que las partes críticas de la maquinaria se conservan lubricadas por este procedimiento, pero también se desperdician los lubricantes; además, puede ser la causa de rupturas en los sellos de las chumaceras; el piso alrededor de la máquina se hará peligrosamente resbaloso y puede afectar en forma adversa las de cuotas de la factoría contra riesgos incendio. PROTECCIÓN DE LOS LUBRICANTES La protección de los aceites Y grasas lubricantes para el servicio es de tanta importancia, como la selección de productos con características apropiadas para la satisfacción de los requisitos que exigen las condiciones de trabajo, como son la velocidad, la carga y la temperatura. Desgraciadamente es éste un requisito que es desatendido con frecuencia. Se adquieren a menudo productos de primera calidad para guardarlos en alguna bodega polvosa inclusive a plena intemperie, en tambores colocados en el suelo, expuestos a la acumulación de tierra y de agua. Consecuentemente es casi imposible extraer aceite o grasa de esos recipientes sin que se produzca alguna contaminación. Es, pues, obviamente necesario contar con un local adecuado bajo techo, para el almacenamiento de lubricantes y planear un programa bien definido para llevar el control de existencias, rellenar los recipientes o sistemas de lubricación y para el desarrollo de las labores necesarias de limpieza con la asignación de personal responsable de la ejecución de las tareas previstas. En la industria se empieza a tomar cada vez más en serio la protección de los lubricantes. Muchas plantas tienen ahora ingenieros expertos en lubricación entre su personal de operación. A su vez, el personal que maneja el equipo de lubricación ha desarrollado dispositivos y procedimientos de manejo y distribución de los diferentes lubricantes que marcan un decidido progreso. Para el ingeniero de mantenimiento es de gran interés que la protección de los lubricantes sea un hecho real y no una simple prédica. Las fallas de la maquinaria por defectos de lubricación pueden muy bien empezar en el lugar inadecuado de almacenamiento, por contaminación de los lubricantes con materiales abrasivos, con agua y, en algunas ocasiones, hasta con ácidos procedentes de vapores contenidos en el aire. El primer paso adecuado para establecer un programa de protección para los lubricantes, es la selección de un sitio conveniente para el almacenamiento. Esta selección deberá basarse en consideraciones referentes al volumen de lubricantes que se maneja y los medios de suministro -que en la mayoría de los casos se efectúa por medio de camiones-. El sitio de almacenamiento no debe quedar muy retirado del sitio de trabajo, aunque en las minas y en trabajos de construcción no es posible sostener esta regla. Local y personal. Un cuarto o edificio con buena luz natural, limpio, con posibilidades de calefacción para la época de frío, será lo conveniente. El local debe estar destinado exclusivamente al almacenamiento de lubricantes y equipo de reserva para la lubricación. La responsabilidad de la limpieza y el orden convenientes para guardarlos recipientes de lubricantes, se le asignará a uno o dos operarios que en realidad se convertirán en asistentes de ingeniero de lubricación. Ellos pueden ser entrenados por el ingeniero de mantenimiento para que comprendan el problema que representa la falla de una chumacera o engranaje como consecuencia de un lubricante contaminado. Al mismo tiempo se puede aleccionar a este personal para que aprecie el valor de los lubricantes de alta calidad y las razones que se tienen para considerar a tales productos corno verdaderas especialidades para los servicios que deben prestar individualmente. Cuando haya que dar servicio a los sistemas de lubricación, será este personal el que se haga cargo de esta, responsabilidad en algunas plantas. En algunas otras se concretarán a cumplir las órdenes de los supervisores de sección o de los sobrestantes,

distribuyéndose las tareas de control de lubricación a los operadores especializados, a los montadores o a otros miembros del departamento de lubricación. Dispositivos para el manejo de recipientes. El manejo a un solo nivel es un punto muy importante, en donde esto sea posible, para la planeación del almacenamiento de los envases que contienen lubricantes. De permitirlo las condiciones del local, el nivel del piso deberá estar a la altura de la plataforma del camión de carga, ya que así se facilitará rodar los tambores hacia el interior de la bodega, en donde se pueden coloca, soportes en una o en varias paredes, de manera que los tambores de aceite se puedan levantar con un montacargas, colocándolos de tal modo que el contenido pueda extraer- se con el mínimo esfuerzo posible, vaciándolo en depósitos de distribución. Los tambores con grasa se colocan generalmente parados, ya que su contenido se extrae mediante paletas, cucharas o por bomba de presión, de acuerdo con la consistencia de la grasa. En plantas grandes, en donde se tiene que almacenar un volumen considerable de productos lubricantes, resulta práctico instalar un juego de rieles paralelos (véase la Fig. 1-1) para conducir los tambores llenos hacia los soportes de almacenamiento y para regresar también los tambores vacíos. El alumbrado está íntimamente ligado con buenos resultados. Los departamentos de lubricación y mantenimiento funcionarán con una efectividad mayor, si tienen registros completos sobre el consumo de lubricantes por máquina o por sección de trabajo, Esto requiere un inventario cuidadoso (cada mes), con datos exactos sobre las salidas de grasa y aceite. En este aspecto, el alumbrado desempeña un papel importante. Si la bodega está pintada de blanco brillante, si las ventanas están bien situadas a modo de evitar deslumbramiento y si se dispone de un escritorio cómodo, el personal lógicamente podrá llevar un control más eficaz y más cuidadoso. Todos estos datos tendrán que ser considerados periódicamente en los reportes que el ingeniero de mantenimiento envía regularmente a la gerencia. Protección contra incendio. Las posibilidades de incendio son muy remotas en una bodega de lubricantes bien planeada, suponiendo que se observan los reglamentos de no fumar, que las visitasocasionales del personal de otros departamentos estén prohibidas, que el goteo de aceite se evite y que se limpie inmediatamente si llega a suceder, que los paños de desperdicio o los que se emplean para la limpieza se guarden en recipientes metálicos y en cantidades mínimas, que las herramientas que producen chispas o arco eléctrico se utilicen solamente en locales con excelente ventilación. Al mismo tiempo, los reglamentos de las compañías de seguros exigirán la instalación de un equipo adecuado de extinguidores contra incendio. Los extinguidores aceptados a base de espuma, son los mejores para sofocar incendios de aceite. En bodegas chicas bastarán uno o dos aparatos de mano; en bodegas grandes se necesitará un carro con manguera y depósito de varios galones de contenido. Terminología de lubricación. En la Tabla 1-5 se exponen las definiciones conocidas de la mayoría de los términos empleados en la rama de lubricación. Estos datos han sido recopilados por la American Society of Lubrication Engineers Educational Comittee. TABLA 1-5. TERMINOLOGÍA USUAL EN LUBRICACION Cortesía de ASLE Educational Committee

Aceite. Es un líquido grasoso y untuoso, de procedencia vegetal, animal, mineral o sintética. Aceite compuesto. Es un aceite de base mineral "petróleo", al que se le agrega aceite animal, vegetal u otras sustancias. Aceite compuesto antioxidante. Es un aceite o material de consistencia grasosa que se emplea corno un recubrimiento temporal contra óxido, corrosión, etc., de superficies metálicas. Aceite con base de mezcla cruda o de base intermedia cruda. Se trata de aceites crudos que no son de naturaleza predominantemente parafínica ni naftalínica, que se encuentran en el continente medio y en algunas otras zonas. Aceite hidráulico. Es un aceite especialmente adecuado para usarse como medio de transmisión de fuerza en equipos operados por sistemas hidráulicos. Aceite negro. Cualquier tipo de aceite de color oscuro que se utiliza para la lubricación de partes de maquinaria que trabajan en forma expuesta. Aceite para husillos. Es un aceite de consistencia delgada que se usa principalmente para la lubricación de husillos y maquinaria ligera de alta velocidad. Aceite "soluble" para cortes. Es un aceite mineral con aditivos que le permiten mezclarse bien con el agua para formar una emulsión estable que se usa como fluido de enfriamiento de herramientas de corte. Aceite viscoso transparente. Este término se aplica a ciertos tipos de aceites lubricantes altamente viscosos, pero que han sido refinados hasta convertirlos en productos de buen color claro.

Aceites neutros. Son aceites lubricantes de viscosidad baja mediana, que se obtienen en la destilación del petróleo y preparados sin tratamiento químico. Su nombre se debe a que no han sido tratados con ácidos ni con álcalis, sino que han sido purificados simplemente por filtración. Aceites para servicio pesado. Es un término con el que se designa a un tipo de aceite que tiene estabilidad contra la oxidación, propiedades preventivas contra la corrosión superficial de las chumaceras, además de sus características detergentes-dispersantes, necesarias para que sea un lubricante adecuado tanto para motores diesel omo de gasolina. bajo condiciones de trabajo rodase (SAE Handbook). Aditivo. Se le llama aditivo al compuesto o a los compuestos químicos que se agregan a un lubricante con el propósito de impartirle nuevas propiedades o de realzar aquellas cualidades que el citado lubricante posee. Afloramiento. Se le llama a la tendencia de un componente líquido a separarse de una mezcla líquido-sólida o líquidosemisólida, como por ejemplo la separación del aceite en una grasa. Álcali. Se le llama así a cualquier sustancia que tiene propiedades de base. Tomándolo en un sentido más estricto, se aplica a los hidróxidos de amonio, potasio y sodio. Anillo de aceite. Es un anillo suelto, colocado sobre una flecha o muñón que al girar causa la rotación del anillo. Este anillo queda parcialmente sumergido en el depósito de reserva de lubricante, arrastrándolo por la acción del movimiento hacia la parte superior de la flecha, de donde el lubricante es repartido hacia las superficies de la chumacera. Barniz. Sí este término se aplica a la lubricación es para indicar sedimentos o adherencias resultantes de la oxidación y polimerización de combustibles y lubricantes. Es similar a la laca, pero más suave que ésta. Base de parafina. Es una característica de ciertos productos derivados del petróleo y preparados de material crudo del tipo parafínico (se entiende que los crudos contienen un porcentaje alto de moléculas de hidrocarburo alifático o parafínico de primera extracción). Base naftalínica. Es la característica de ciertos productos derivados del petróleo que se elaboran partiendo de productos crudos de tipo naftalínico -o nafténico- (son petróleos crudos que contienen porcentaje alto de moléculas alifáticas de hidrocarburo del tipo granular). Coeficiente de fricción. Es el número que se obtiene dividiendo la fuerza que la fricción opone al movimiento deslizante de dos cuerpos, entre la fuerza normal que presiona a estos cuerpos al descansar uno sobre otro. Consistencia. Es el grado de resistencia a la deformación de un cuerpo semisólido, tal como una grasa (véase la especificación ASTM Designation D 217). Se usa en ocasiones cuantitativamente para indicar la viscosidad de líquidos. Corrosión. Es la destrucción de un metal por reacciones químicas o electrolíticas que se desarrollan en su medio ambiente (Manual de corrosión). Corrosión por rozamiento. Es la corrosión resultante del rozamiento en algunos casos llamada también oxidación por fricción. Chumacera con tolerancia. Es una chumacera de muñón en la cual el radio de las superficies de apoyo es mayor que el radio de la superficie del muñón. Chumacera de base porosa. Este es un tipo de chumacera que se construye de algún material poroso por ejemplo, de polvos de metal comprimido, cuyos poros se aprovechan ya sea como un conjunto de depósitos de reserva de lubricante o como pasos a través de los cuales fluye el lubricante suministrado. Chumacera de carga axial. Se dice de una chumacera en donde la carga actúa en la dirección del eje de rotación. Chumacera de cojín hidráulico. Es una chumacera para carga de tipo axial o radial en la que la superficie de deslizamiento consiste en uno o más cojines o zapatas que están empivotados de tal manera que pueden tener un movimiento basculante, lo que promueve el establecimiento de una película hidrodinámica. Chumacera de rodillos. Es una chumacera del tipo rotativo, conteniendo elementos giratorios en forma de rodillos. Chumacera de tejuelo. Es una chumacera de superficie plana que soporta la cara inferior de un árbol vertical. Chumacera o cojinete de bolas. Es una chumacera del tipo rotativo, cuyos elementos rodantes tienen forma esférica. Chumacera plana. Es un tipo de chumacera simple de deslizamiento, que es la característica que la diferencia de los otros tipos de chumaceras, como son la de estopero fijo, la de cojín hidráulico o la del tipo de rodillos. Desgaste friccional. Este es un fenómeno de desgaste que ocurre entre dos superficies que tienen entre sí una vibración oscilatoria relativa de corta amplitud. Detergente. En términos de lubricación se trata, ya sea de un aditivo o de un lubricante compuesto que tiene la propiedad de mantener en suspensión las materias insolubles para evitar que se adhieran en sitios en donde pueden resultar perjudiciales. Un detergente puede también disolver las adherencias ya formadas. Dispersante. En lubricación, éste es un término que se usa alternativamente con el detergente. Emulsibilidad. Es la propiedad de un fluido no soluble en el agua a formar con ésta una emulsión. Emulsión. Es una mezcla lograda por medios mecánicos, de dos líquidos insolubles entre sí, como el aceite y el agua. Enfriador o refrigerante. Es un fluido que se emplea para remover calor (véase fluido refrigerante para herramientas de corte). Filtración del flujo total. Es un sistema de filtración en el cual todo el flujo de un fluido circulante es pasado a través de un filtro.

Filtración derivada. Es un dispositivo de filtración en el que solamente una parte del flujo total de un sistema de fluido circulante pasa a través de un filtro en un instante determinad. ; o en el cual un filtro con su propia bomba de circulación opera paralelamente al flujo principal. Filtros. Cualquier dispositivo o sustancia porosa que se utiliza a manera de colador para retener las sustancias sólidas en suspensión, manteniendo limpio el aceite. Fluido refrigerante para herramientas de corte. Se le llama a cualquier fluido que se aplica a una herramienta de corte en apoyo de la operación, ya sea para mantener fría la herramienta, para actuar como lubricante o con algún otro fin. Fricción. Es la fuerza de resistencia que se produce en el punto de unión de los cuerpos cuando uno de ellos, impulsado por la acción de una fuerza externa, tiende a moverse deslizándose sobre la superficie del otro. Fricción del fluido. Es la fricción originada por la viscosidad de los líquidos. Goma. Es un sedimento que se asemeja al hule, pegajoso, de color negro o café oscuro, que resulta de la oxidación de los aceites lubricantes o por componentes inestables de la gasolina, que se decantan durante el almacenamiento o como consecuencia del uso. Grafito. Una forma cristalizada del carbono con una estructura en forma de laminillas. Puede ser de origen natural o sintético. Grasa. Es un lubricante compuesto formado por uno o varios tipos de aceite, engrosado por uno o más jabones, o por otros materiales de compactación, para darle una consistencia semisólida o sólida. Grasa a base de cal. Es una grasa que se prepara con un aceite lubricante y jabón a base de calcio. Grasa a base de litio. Es una grasa que se prepara de un aceite lubricante y jabón a base de litio. Grasa compacta o de bloque. Es por lo general una grasa de un alto punto de fusión que a temperaturas normales es resistente al tacto y e le puede manejar en forma de bloque o de barras. Grasa con base de aluminio. Es una grasa que se prepara con un aceite lubricante mezclado con un jabón a base de aluminio. Grasa con base de bario. Es una grasa que se prepara con un aceite lubricante mezclado con jabón a base de bario. Grasa con base de sosa. Es una grasa que se prepara con un aceite lubricante y jabón de sodio. Grasa con estopa. Son grasas de copa, grasas esponjosas o grasas residuales que contienen hilos de lana o algodón. Grasa de base mixta. Es una grasa en la que el agente espesante es por lo general una mezcla de jabones de sodio y calcio, aunque también se usan mezclas de otros jabones. Grasa esponjosa. Es una grasa con base de sosa que difiere de la grasa suave, de consistencia de mantequilla de la grasa normal de sosa, en que la primera es fibrosa y su estructura se asemeja a la de una esponja. Grasa fibrosa. Es una grasa que tiene una estructura fibrosa, diferente a las demás y que se aprecia de inmediato si se aparta una muestra de la misma. Las grasas que tienen esta estructura característica se resisten a ser expulsadas de entre los dientes de los engranajes y de las superficies de fricción de las chumaceras. Grasa sin jabón. Es un producto similar a la grasa en su apariencia y consistencia, pero que solamente contiene productos residuales gruesos y aceite mineral. Gravedad API. Es una escala de gravedad establecida por el American Petroleum Institute, de uso general en la industria petrolera. La unidad básica recibe el nombre de "grado API". Esta unidad queda definida en términos de peso específico. como sigue: Grados API =

141 .5 −131 .5 peso específico ×60 / 60 °F

Hidrómetro. Es un instrumento que sirve ya sea para determinar el peso específico de un líquido, o los grados API del mismo. Índice de viscosidad (IV). Es una medida comúnmente usada para determinar el cambio de viscosidad de un fluido por las variaciones de la temperatura. Mientras más alto sea el índice de viscosidad, menor será el cambio de la viscosidad por la acción de la temperatura. Inhibidor. Es una sustancia que retarda o evita ciertas reacciones químicas, tales como la corrosión o la oxidación. Jabón. Es un producto formado por la reacción de un ácido graso con un álcali. Laca. Es un sedimento resultante de la oxidación y polimerización de los combustibles y de los lubricantes cuando se les expone a temperaturas muy altas. Es similar al barniz, pero más dura que éste. Lodos. Son materiales insolubles que se forman como resultado de las reacciones de deterioro de un aceite, por contaminación o por ambas causas. Lubricación anular o por anillo. Este tipo de lubricación en donde el suministro de lubricante se efectúa mediante un anillo. Lubricación centralizada. Es un sistema de lubricación en el cual el lubricante o lubricantes destinados a las superficies de fricción o chumaceras de una máquina o grupo de máquinas, es suministrado por un dispositivo central. Lubricación circulante. Es un sistema de lubricación en el cual el lubricante, una vez que ha pasado por la chumacera o grupo de chumaceras, es recirculado por medio de una bomba.

Lubricación de alimentación forzada. Es un sistema de lubricación en el que el lubricante se suministra a las chumaceras o superficies deslizantes bajo presión. Lubricación de estopero. Es un sistema de lubricación en donde el lubricante es suministrado a la chumacera por medio de un cojín de estopa, fieltro o algún material similar. Lubricación de película fina. Es una condición en la cual el grueso de la película de lubricantes es a tal grado delgada, que la fricción entre las superficies se determina tanto por las propiedades de los materiales de dichas superficies, corno por la viscosidad del lubricante. Lubricación de película imperfecta. Es una condición o estado de la lubricación en la que la película de lubricante no es continua en las superficies de la chumacera. Lubricación hidrodinámica. Es un sistema de lubricación en el cual la forma y el movimiento correlativo de las superficies deslizantes dan origen a la formación de una película de fluido que desarrolla una presión suficiente para mantener la separación de las citadas superficies. Lubricación hidrostática. Es un sistema de lubricación en el cual el lubricante es suministrado con una presión externa lo suficientemente intensa para mantener separadas las superficies deslizantes opuestas, por una película de fluido. Lubricación mediante materiales de desecho. Es un sistema de lubricación en el que el lubricante se suministra a la chumacera por medio de trapos de desperdicio, borra o estopa. Lubricación por goteo. Es un sistema de lubricación por medio del cual se suministra el lubricante a las superficies de las chumaceras en forma de gotas, alimentadas a intervalos regulares. Lubricación por medio de mecha. Es un sistema de lubricación en el que el lubricante es suministrado a la chumacera por una mecha o conjunto de mechas. Lubricación por salpicadura. Es un tipo de lubricación que se basa en un dispositivo que se sumerge en el depósito de lubricante para salpicárselo a su propio mecanismo y/o a otras secciones del mismo. Lubricador mecánico. Es un dispositivo impulsado mecánicamente para la alimentación simultánea de lubricante a varios mecanismos. Por lo general, con este dispositivo el aceite no se recircula. Lubricante. Es cualquier sustancia que se interpone entre dos superficies en movimiento correlativo con el propósito de reducir la fricción y/o el desgaste de las mismas. Lubricante sintético. Es un lubricante que se produce por síntesis y no por extracción ni refinación. Lubricantes para alta presión (presiones extremas). Estos son lubricantes que permiten a las superficies friccionantes soportar cargas de presión considerablemente más altas que con lubricantes ordinarios, sin que sufran desgaste excesivo. Lubricantes para engranajes hipoidales. Estos son lubricantes para engranes; con características extremadas de resistencia a la presión, que se emplean en los engranajes hipoidales, por ejemplo, en el diferencial de vehículos automotrices (SAE Handbook). Naftanato de plomo. Es un jabón a base de plomo y ácidos nafténicos; estos últimos se encuentran, como es natural, en el petróleo. Número de ácido fuerte (SAN). Es la cantidad de base expresada en miligramos de hidróxido de potasio, que se requiere para neutralizar los constituyentes de ácido fuerte contenidos en una muestra de un gramo (ASTM Designation D 664-58). Número de emulsión a vapor. (No. SE). Es el número de segundos que necesita un aceite para separarse del agua cuando se ha emulsionado con vapor y se le permite separarse dentro de condiciones específicas (ASTM Designation D 157). Números SAE - Clasificación SAE de la viscosidad del aceite. Estos números se aplican en la clasificaci6n de los lubricantes para el diferencial, caja de engranajes, caja del eje trasero, para indicar su grado de viscosidad. Oleosidad. Es la propiedad de un lubricante de producir una fricción baja en condiciones de lubricación superficial. Mientras más baja sea la fricción, mayor será la oleosidad. Penetración no trabajada. Es la penetración que alcanza una muestra de grasa a una temperatura de 77'F (25'C) que recibe solamente el mínimo de manipulaciones necesarias para transportarla hasta el aparato de prueba y que no ha sido sujeta previamente a ninguna acción por un separador de grasa (ASTM Designation D 227 - 60 T). Penetración o número de penetración. Es la profundidad en décimos de milímetro que un cono estándar penetra en una muestra de prueba de material semisólido, dentro de especificaciones determinadas (ASTM Designation D 217-60 T). (Véase Penetración de trabajo.) Penetración trabajada. Es la penetración de una muestra de grasa lubricante inmediatamente después de haber sido calentada a 77'F (25'C) y luego sujeta a 60 golpes en un preparador estándar de grasa (ASTM Designation D 217-60 T). Penetrómetro. Es un aparato para medir la penetración en cuerpos semisólidos. Peso específico. Es la relación que existe entre el peso de determinado volumen de un material con el peso del volumen equivalente de agua a una temperatura determinada. Prueba antioxidante (aceites para turbinas). Es una prueba para medir la efectividad de un aceite en impedir la oxidación de elementos ferrosos, con la presencia de agua (ASTM Designation D 655). Prueba en frío. Al tratarse de un aceite, es una prueba en la que se determina el punto de fluidez. Punto de combustión (Cleveland open cup). Es la temperatura a la que tiene que ser elevado un combustible líquido para que el vapor que se desprende se inflame y arda en forma continua si se le enciende en condiciones específicas (ASTM Designation D 92-57).

Punto de fluidez. Esta es la temperatura más baja en la que un lubricante todavía fluye o se derrite, bajo las condiciones prescritas (ASTM Designation D 97-57). Punto de fusión o de goteo (de las grasas). Es la temperatura a la que la grasa se transforma, de un cuerpo semisólido que es, al estado líquido, dentro de condiciones específicas de prueba (ASTM Designation D 566-42). Punto de inflamación (Cleveland open cup). Es la temperatura a la que hay que calentar un combustible líquido para que desprenda una cantidad de vapor suficiente para formar con el aire una mezcla momentáneamente inflamable, si se le aplica una flama pequeña bajo condiciones específicas (ASTM Designation D 92-57). Refinado por vapor. Con referencia a los aceites lubricantes, este término se aplica a los aceites residuales para cilindro sin filtrar, de los cuales han sido destiladas las partes ligeras por medio de la aplicación de vapor directo. Saponificación. Es un proceso en el cual una grasa (o algún otro compuesto de un ácido con un alcohol) reacciona con un álcali para formar un jabón y glicerina u otro alcohol. Semifluidos. Una sustancia que reúne atributos líquidos y sólidos. Es similar a un semisólido, pero teniendo una relación más estrecha con el estado líquido que con el sólido. Semisólidos. Son sustancias que tienen atributos de ambos estados, sólidos y líquidos. Es similar a un semilíquido, pero tiene más relación con los sólidos que con los líquidos. Sólidos complementarios. Se trata de materiales pulverizados, tales como talco, mica y algunos otros que se agregan a las grasas para aumentar su peso o consistencia. Untuosidad. Un terruño descriptivo que se aplica a las grasas que son particularmente pegajosas o adherentes a las superficies metálicas. Viscosidad. Es la propiedad de un cuerpo fluido, semifluido o semisólido, que lo induce a resistirse al flujo. Se define como el esfuerzo cortante de un elemento fluido dividido entre el coeficiente de resistencia al corte. La unidad estándar de la viscosidad en el sistema inglés es el reyn, cuyas unidades son lb seg/plg 2. La unidad estándar de viscosidad en el sistema métrico decimal es el poise, cuyas unidades son la dyna seg/cm 2. 1 reyn = 6.895 X 104 poises. Viscosidad Saybolt Furol. Esta es expresada por el tiempo en segundos requerido para el paso de 60 cm 3 de un fluido a través del orificio del viscosímetro Saybolt Furol a una temperatura determinada y bajo condiciones específicas (ASTM Designation D 88 - 56). El orificio del viscosímetro Furol es más grande que el del Universal y se emplea para la medición de líquidos más viscosos. Viscosidad Saybolt Universal (VSU) o Segundos Saybolt Universal (SSU). Es el tiempo en segundos requerido para el paso de 60 cm3 de un fluido a través del orificio del viscosímetro estándar Saybolt Universal a una temperatura determinada y bajo condiciones específicas (ASTM Designation D 88-56). Viscosímetro. Es un aparato para determinar la viscosidad de un fluido. Viscoso. Lo que tiene viscosidad; frecuentemente se emplea esta palabra aislada para indicar una viscosidad alta.

CONSIDERACIONDE LA LUBRICACIÓN EN EL DISEÑO* * Tomado de Lubricants and Coolants, por Allen F. Brewer. Cortesía de "Machine and Tool BlueBook".

Es una obligación del diseñador de maquinaria alcanzar un objetivo -producción máxima- adaptando a su caso los sistemas de lubricación más adecuados para las condiciones de operación, escogiendo al mismo tiempo los lubricantes que sean capaces de dar la mejor protección a los mecanismos proyectados. El valor productivo de una máquina es de importancia básica para la gerencia de una empresa; debe tenerse una plena seguridad en la recuperación adecuada de la inversión hecha, cubriendo además los costos de operación y de mantenimiento, la amortización y los dividendos para los accionistas, ya que de otra manera no sería costeable una máquina. Ya que tanto el diseño como la lubricación están unidos estrechamente con los costos de operación y de mantenimiento, es indispensable que el diseño de la lubricación sea tomado en cuenta y apreciado en su significación real al diseñar y al planear la producción. Esto requiere, como es natural, familiaridad con los tipos, capacidades y limitaciones de los sistemas de lubricación. En este renglón es el ingeniero de lubricación el que puede ayudar al proyectista de la máquina a trazar un plano del sistema de lubricación, al mismo tiempo que se trazan los planos de coordinación para el trabajo congruente de los diferentes mecanismos que requiere el trabajo de la máquina. Realmente el diseño de la lubricación debe empezar en el mismo restirador, con el diseño de la maquinaria. Desde el principio se tienen que considerar los factores predominantes que imponen las condiciones de operación y dentro de éstas tienen que incluirse: las revoluciones a las que ha de girar cada flecha dentro de sus respectivas chumaceras o las velocidades a las que los elementos recíprocos han de moverse en sus guías correspondientes, además de las condiciones de carga en los trenes de engranes, las temperaturas probables que se desarrollarán en los diferentes elementos, así como el grado de

limpieza o de contaminación al que quedará expuesto el lubricante; ya que son estos puntos críticos los lugares en los que pueden esperarse las posibilidades de sobrecarga para aumentar el ritmo de producción, una ve, que la máquina entre en su período de trabajo. Esta nueva fase aumentará la severidad de todas las condiciones. Al considerarse las resistencias de los materiales, se incluyen factores de seguridad; sin embargo, para las condiciones de lubricación no hay factores numéricos de seguridad, con excepción del empleo de los productos más adecuados que sea dable obtener tomando en cuenta lo rudo que pueda resultar el trabajo en plena práctica. Afortunadamente, los sistemas modernos de lubricación centralizada contribuyen considerablemente a reforzar las seguridades de servicio. Estos sistemas han sido diseñados para proteger la efectividad de la lubricación y evitar la contaminación de los elementos lubricantes. Sin embargo, dichos sistemas deberán ser capaces de manejar los lubricantes más efectivos para cada caso; dicho esto en otras palabras, no debe esperarse que un aceite especial para engranes expuestos pueda proporcionar una lubricación efectiva en un sistema circulatorio creado para servicio de chumaceras en mecanismos de alta velocidad. Consideraciones sobre la seguridad. Tiene que tomarse en cuenta también, en forma muy especial, la seguridad del personal de operación. Una forma usualmente práctica para este fin consiste en planear la inclusión de una instalación de sistemas modernos de lubricación, de manera que los operadores no tengan la necesidad de exponerse al, ajustar conexiones o dedicarse a los procedimientos normales de relubricación. Los mecanismos complicados que requieren lubricación manual pueden significar peligro para el personal, especialmente si estas maniobras se llevan a cabo mientras la maquinaria se halla en movimiento. El diseñador debe prever esta posibilidad arreglando su construcción de manera que estas partes sean lubricadas por el sistema centralizado, aun cuando se requieran líneas externas de servicio que partan de la fuente principal de suministro de aceite o de grasa. Por otra parte, este sistema asegurará que tales mecanismos reciban la lubricación adecuada, previniéndose la fricción indebida y el cambio prematuro de refacciones. Tolerancia y velocidad. El diseñador de maquinaria tiene además responsabilidades adicionales cuando la producción mecanizada exige la aplicación de aleaciones especiales de aceros y de metales no ferrosos y éstos a su vez requieren mayores velocidades de las herramientas de corte. Esta circunstancia incluye a los aceites solubles en el cuadro de diseño. A diferencia de los aceites de corte ordinarios, los aceites solubles o emulsionables son compuestos complejos capaces de formar emulsiones al ser mezclados con el agua. Como sus limitaciones se encuentran en las temperaturas extremas, pueden aplicarse al maquinado de una extensísima variedad de trabajos de corte en metales ferrosos y no ferrosos. La disponibilidad de nuevos fluidos de corte y esmerilado mejorados han capacitado al constructor de maquinaria para planear acabados superficiales inobtenibles hasta hace poco tiempo. No hay ninguna diferencia entre la planeación de las más pequeñas bolas para baleros de miniatura empleados en los mecanismos de control en la industria aeromotriz o baleros de rodillos del tipo extrapesado como se usan en los trenes de laminación de acero. Las superficies de contacto de los elementos giratorios son, en última instancia, comparables a los primeros por las elevadísimas velocidades a las que trabajan, que es el objetivo que se persigue; en los segundos por las elevadas temperaturas en las que se tiene que sostener la lubricación. Con el aumento de las velocidades de operación que han satisfecho las demandas del aumento de producción, se han hecho también deseables las reducciones en los claros de las tolerancias, en interés de conservación del alineamiento. El acabado de alta precisión de los dientes de engranajes, de los cojinetes de bolas o de rodillos y de algunos tipos de flechas que tienen que girar en chumaceras de casquillo se puede obtener ahora, con lo que se logra también el aumento de las velocidades de operación con mayores cargas de trabajo. Esto es especialmente posible cuando la resistencia de la película del lubricante propuesto es aumentada incluyendo aditivos para presiones extremas, así como aditivos contra la formación de moho y retardadores de oxidación, todos de reconocida efectividad para aumentar la estabilidad química del lubricante. Relación con la transferencia de calor. Como la transferencia de calor es un factor de importancia en la lubricación por medio de fluidos, éste debe ser cuidadosamente considerado al estudiarse cualquier sistema de lubricación circulatoria. Por ejemplo, las temperaturas elevadas pueden conducir a cambios metalúrgicos serios, que pueden hacerse notar con la pérdida de dureza de los dientes de los

engranes y de las flechas de acero. Es desde luego evidente que esta circunstancia conduce a fallas en los engranes como consecuencia del desgaste de los dientes, si el aceite no posee una resistencia pelicular suficiente. En algunas ocasiones resultan prácticos los dispositivos de enfriamiento por agua circulante, mediante serpentinas colocadas en los depósitos de reserva; por otro lado, el disertador procurará lograr un periodo mayor de reposo del aceite circulante dándole al tanque de reserva más capacidad de almacenamiento. Esta es una fase importante en los proyectos de diseño que no debería descuidarse. Frecuentemente bastará un diseño que permita una radiación adecuada, como en el caso de las chumaceras de bolas o de rodillos, con las cuales el calor desarrollado dentro de las cajas es transmitido a la pista exterior con el consiguiente enfriamiento posterior por la transferencia de calor hacia el aire circundante, siempre que haya una ventilación adecuada. VALOR DE DURACIÓN DE LOS LUBRICANTES DERIVADOS DEL PETROLEO* * Tomado de Lubricants and Coolants, por Alien F. Brewer, Cortesía de “Machine and Tool Blue Book”.

El químico petrolero va más allá de los procedimientos convencionales usuales en el laboratorio para apreciar en sus pruebas las predicciones que pueden hacerse con respecto al valor de la duración o de la capacidad de lubricación. El toma como base aquellos factores que denotan la untuosidad del producto, sus cualidades para la formación de una película, su comportamiento cuando entra en contacto con agua y sus tendencias a la formación de Iodos o subproductos saponificables. Serán las condiciones de servicio las que dicten al final la relativa importancia de cada uno de estos factores. Cualidad de adherencia superficial. Las cualidades de adherencia superficial de la película lubricante está considerada probablemente como su función más importante, si ha de ser mantenida una lubricación segura y protectora. En otras palabras, la magnitud de la efectividad que puede esperarse de la lubricación, depende del grado de la capacidad adhesiva con la que la película lubricante cubre verdaderamente las superficies de metal entre las que se desarrolla el movimiento. La cualidad de adherencia capilar considerada corno una función de la coherencia, puede ilustrarse empapando las superficies de algunas soleras de acero con los aceites que se quiere comparar. La superficie cubierta con un aceite de características satisfactorias conservará esta película si se le sumerge en el agua, y al sacarla de la misma, el agua resbalará quedando limpia. Cuando una solera de acero ha sido cubierta con un aceite con escasa capacidad de adherencia, el agua desplazará a la película de aceite. Aumentando la temperatura (empleo de agua caliente) acelerará este proceso de desplazamiento. Tensión superficial. La tensión superficial en un líquido abarca la cualidad de coherencia de sus partículas componentes. Está directamente relacionada con la viscosidad, con la temperatura y con su tendencia a la emulsificación. Ciertamente que de aceites de viscosidad más alta (de un grado de refinación comparable y sin aditivos para mejorar la adhesividad), se puede esperar que produzcan películas de mayor resistencia dentro de las mismas condiciones de temperatura, ya que la viscosidad es una indicación de la resistencia relativa de la película lubricante. A medida que se aumenta la temperatura, disminuye la tensión superficial. La tendencia a la formación de emulsiones es un factor que denota que un aceite de baja tensión superficial formará gotas más pequeñas que otro aceite de la misma viscosidad pero de alta tensión superficial. Tensión interfacial. La tensión interfacial en los aceites derivados del petróleo es afectada por la oxidación. Los compuestos que se forman por esta reacción tienden a reducir la tensión interfacial. Como los compuestos formados por la oxidación tienen, por lo general, una tendencia a la emulsificación con el agua, la tensión interfacial baja descubrirá su presencia claramente. Sin embargo, esto no es tampoco una indicación infalible, porque algunos de los aditivos que se emplean corrientemente para inhibir la herrumbre y la formación de óxidos, pueden tener también la tendencia a reducir la tensión interfacial del aceite. Además, la tensión interfacial baja no puede ser una indicación tan clara de la oxidación del aceite como lo sería un aumento en el número de neutralización, que puede ser observado con más facilidad. El balance de la torsión es el dispositivo usual para el estudio de la tensión interfacial y de la tensión superficial. La medida de la fuerza ascendente (en dinas por centímetro) que se requiere para elevar un anillo de alambre de platino a través de la interfaz o superficie de contacto de una capa de aceite que

flota sobre una capa de agua en un recipiente adecuado, nos da el valor de la tensión facial. La fuerza que se requiere para sacar el anillo anterior, para liberarlo de la superficie del aceite y que quede pendiendo libremente en el aire, nos da la medida de la tensión superficial. Considerando lo anterior desde el punto de vista práctico y de mucha significación para el ingeniero en lubricación, la tensión superficial de un aceite índica su relación con su capilaridad adhesiva y con la potencial resistencia de su película de lubricación. Adhesión. Ya se ha mencionado claramente que la adhesión está ligada estrechamente con la adherencia capilar superficial en una película de lubricación. Si persiste una buena adherencia capilar, puede asegurarse que también las propiedades de adhesión son buenas. En cierto modo esto dependerá también del acabado de las superficies de contacto de los metales y el método que se ha -seguido para refinar el lubricante. Una superficie demasiado pulida o de un acabado extremadamente terso, no conduce a una adherencia capilar ni a una adhesión buenas. Esto mismo ocurre también con los aceites que han sido excesivamente refinados. Saponificación y emulsificación. Estas cualidades han sido ya discutidas en lo que se refiere a la relación con el valor lubricante y refrigerante de los productos lubricantes derivados del petróleo, en lo que se indica relativo a los procedimientos de prueba. Como la saponificación es una característica que se puede ignorar relativamente en los aceites lubricantes derivados del petróleo, los ácidos orgánicos pueden existir o pueden desarrollarse para reaccionar con un álcali. Un aceite con un número comparativamente alto de saponificación es también susceptible a la emulsificación. Esta cualidad será indeseable en un sistema hidráulico. La prueba de emulsificación es probablemente la más importante desde el punto de vista informativo, si se quiere prever la duración de un aceite lubricante o hidráulico derivado del petróleo, en caso de que exista alguna posibilidad de que entre en contacto con el agua. Es conveniente que de todas maneras se tomen precauciones extremas, para evitar la infiltración de agua en los sistemas circulatorios e hidráulicos, revisando continuamente los sellos, los prensaestopas y los enfriadores, para evitar la posibilidad de fugas.