Análisis de lubricantes y programa de relubricación de rodamientos: temperatura, factor de velocidad y compatibilidad del lubricante.

1. Alcance y finalidad

Este manual cubre el análisis de lubricación y los procedimientos de programación de relubricación para rodamientos industriales y cojinetes lisos en equipos de fabricación críticos. El objetivo es garantizar el funcionamiento fiable de los rodamientos, prolongar su vida útil y evitar paradas de producción no planificadas eligiendo el lubricante adecuado, determinando los intervalos óptimos de relubricación y controlando el estado del lubricante. El cumplimiento de estas recomendaciones es obligatorio para los equipos que operan en las industrias automotriz, aeroespacial, alimentaria, química y energética.

2. Precauciones

ADVERTENCIA: Antes de comenzar cualquier trabajo de mantenimiento, asegúrese de que el equipo esté completamente apagado, desenergizado y bloqueado de acuerdo con los procedimientos de BLOQUEO/ETIQUETADO (LOTO) de sus instalaciones. Esto evita el arranque accidental y protege al personal de piezas móviles, corriente eléctrica y otras fuentes de energía peligrosas.

ADVERTENCIA: Superficies calientes: los rodamientos y los componentes circundantes pueden estar calientes durante o después del funcionamiento. Utilice guantes resistentes al calor y otros EPP adecuados.

ADVERTENCIA: Los lubricantes pueden causar irritación de la piel y los ojos. Utilice gafas de seguridad, guantes de nitrilo o resistentes a químicos. En caso de contacto con la piel o los ojos, enjuagar inmediatamente con abundante agua y buscar atención médica.

EPP obligatorio: Gafas de seguridad, guantes de nitrilo, ropa de trabajo, calzado de seguridad.

3. Herramientas y materiales necesarios

4. Lista de verificación previa al servicio

5. Procedimiento paso a paso

5.1. Recopilación de datos sobre el funcionamiento de los rodamientos.

1. Mida la temperatura de funcionamiento del rodamiento:
   • Utilice un termómetro infrarrojo para realizar una medición rápida y sin contacto de la superficie de la carcasa del rodamiento. Utilice también un termómetro de contacto para medir con mayor precisión la temperatura en la pista exterior o en la carcasa del rodamiento.
   • Registre la temperatura máxima estable durante el funcionamiento normal.
   • Error común: medir la temperatura inmediatamente después de arrancar o detener, lo que proporciona datos inexactos. Espere a que la temperatura se estabilice.
2. Determine la velocidad de rotación del eje (rpm):
   • Utilice un tacómetro (láser o de contacto) para medir la velocidad del eje.
   • Si el equipo cuenta con CNC o PLC, verificar la lectura de velocidad en el panel de control.
   • Registre la velocidad de funcionamiento nominal.
   • Error común: asumir la velocidad en lugar de medir, especialmente para equipos de velocidad variable.
3. Recopilar información sobre el rodamiento:
   • Registre el diámetro interior (d, mm), el diámetro exterior (D, mm) y el ancho (B, mm) del rodamiento. Esta información se puede encontrar en la documentación del OEM o en el propio rodamiento.
   • Determine el tipo de rodamiento (p. ej., de bolas, de rodillos, cónico).
4. Evaluar las condiciones ambientales y de carga:
   • Determine si el rodamiento está expuesto a cargas de choque elevadas, vibraciones, temperaturas extremas, exposición al agua, polvo o productos químicos agresivos.
   • Estos factores afectan significativamente la elección del lubricante y el intervalo de relubricación.

5.2. Cálculo del factor de velocidad (DN) y del intervalo de relubricación.

1. Calcule el factor de velocidad (DN):
   • DN = D (diámetro exterior del rodamiento en mm) × n (velocidad de rotación en rpm).
   • Este factor es crítico para la selección del lubricante y la determinación de intervalos.
   • Ejemplo: para un rodamiento con D=100 mm que gira a una velocidad de 1500 rpm, DN = 100 * 1500 = 150 000.
2. Determine el intervalo de relubricación inicial:
   • Utilice las recomendaciones del fabricante del rodamiento (por ejemplo, SKF, FAG) o la documentación del OEM. Suelen ser gráficos o fórmulas que tienen en cuenta el factor DN, el tipo de rodamiento y las condiciones de funcionamiento.
   • Para casos generales, puede utilizar fórmulas empíricas. Por ejemplo, para los rodamientos de rodillos cilíndricos, el intervalo puede ser menor que para los rodamientos de bolas con el mismo DN.
3. Ajuste el intervalo de relubricación por temperatura:
   • Según la regla de Arrhenius, cada aumento de 10 a 15 °C en la temperatura de funcionamiento del rodamiento por encima de 70 °C reduce la vida útil de la grasa a la mitad.
   • Utilice factores de corrección (f_T) según las normas (por ejemplo, ISO/TR 10609) o las recomendaciones de los fabricantes de lubricantes.
   • Ejemplo: si el intervalo base es de 1000 horas a 70 °C, a 80 °C serán 500 horas y a 90 °C serán 250 horas.
4. Ajuste el intervalo según otros factores:
   • Carga (f_P): las cargas elevadas acortan el intervalo.
   • Vibración (f_V): la vibración fuerte acorta el intervalo.
   • Contaminación (f_E): El polvo, la humedad y los productos químicos acortan el intervalo.
   • Error común: aplicar un único intervalo para todos los rodamientos sin tener en cuenta las condiciones individuales.

5.3. Análisis de muestras de lubricante (si es necesario)

1. Muestreo de lubricante:
   • SEGURIDAD: Asegúrese de que la fuente de muestreo sea segura y no esté bajo presión. Utilice EPP adecuado.
   • Seleccione un punto de muestreo representativo (por ejemplo, orificio de drenaje, engrasador durante la operación, si es seguro hacerlo).
   • Limpiar el área alrededor del punto de muestreo para evitar contaminación externa.
   • Utilice una bomba de vacío limpia y seca y frascos de muestra esterilizados (50-100 ml).
   • Tome una muestra de grasa que sea representativa del estado de funcionamiento del rodamiento.
   • Error común: muestreo desde un punto no representativo (por ejemplo, de un tanque donde el aceite no circula) o contaminación de la muestra durante el muestreo.
2. Inspección visual de la muestra:
   • Compruebe el color, la claridad, la presencia de sólidos, agua o cambios en la consistencia (solidificación/licuefacción).
   • Un cambio brusco de color o la presencia de partículas puede indicar degradación del lubricante o desgaste del rodamiento.
3. Análisis de laboratorio (recomendado):
   • Envíe muestras a un laboratorio acreditado para un análisis completo:
   • Espectroscopia: Determinación de la concentración de metales de desgaste (Fe, Cr, Ni, Cu, Pb, Sn - de rodamientos, Ca, Li, Al - de grasa), impurezas (Si - polvo).
   • Espectroscopia IR (FTIR): Determinación de oxidación, nitración, presencia de agua, cambios en el lubricante base.
   • Viscosidad: Mediciones de viscosidad cinemática a 40 °C y 100 °C.
   • Humedad: método de Karl Fischer (ISO 12937) para la determinación precisa del contenido de agua.
   • Consistencia NLGI: Medición de penetración (ISO 2137) para evaluar la coherencia.
   • Ferrografía: Análisis de la morfología de las partículas de desgaste para determinar el tipo de desgaste.
   • Error común: ignorar las recomendaciones de laboratorio o la falta de análisis periódicos de equipos críticos.

5.4. Determinación de la compatibilidad del lubricante.

1. Identifique el tipo de lubricante actual y planificado:
   • Busque información sobre el aceite base (mineral, sintético: PAO, éster, silicona) y el tipo de espesante (litio, complejo de litio, calcio, poliurea, complejo de aluminio). Esta información está contenida en las fichas técnicas de los lubricantes (SDS/TDS).
2. Compruebe la compatibilidad con las tablas:
   • Utilice las tablas de compatibilidad de lubricantes estándar proporcionadas por UNITEC-D, los fabricantes de lubricantes o los OEM.
   • Las tablas normalmente indican compatibilidad como: