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Por Marcelo E. Martins
Ingeniero de Lubricación Senior
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Consejo de la semana
Lubricación de acoples flexibles
Los acoples flexibles son relativamente pequeños en comparación con los equipos que unen entre sí. Sin embargo,
juegan un papel crucial en la confiabilidad de la maquinaria. Una falla de acople puede detener una máquina hasta
5 horas y tener costos de mucho dinero. Los acoples son
conectores mecánicos que transmiten torque sin deslizamiento mientras que acomodan ejes desalineados. Así
previenen que el inevitable desalineamiento de los ejes
provoque esfuerzos que
puedan disminuir la vida útil de
los componentes del tren de
potencia y causar paradas no
programadas.
usualmente el lubricante elegido debido a la facilidad de
aplicación y a la habilidad para mantenerse en el dispositivo. Es la fuerza centrífuga del acople rotativo que fuerza
la grasa hacia la circunferencia exterior de la cavidad interior donde puede ser arrastrada entre los dientes formando una cuña de aceite que previene el desgaste.
Las fuerzas gravitacionales centrífugas que permiten que
la grasa sea efectiva pueden también actuar como un
enemigo. Primero, la grasa es un espesante que mantiene
aceite en suspensión. El espesante no posee valor lubricante. La mayoría de las grasas multipropósito contienen
espesantes que tienen una masa mayor que el aceite y si
se sujetan a fuerzas "g" centrífugas en un acople rotativo,
En otras palabras, los acoples
pueden provocar que el espesante se separe del aceite y
permiten que los equipos
se acumule en el área de engrane de los dientes. El aceiimpulsados por ejes trabajen en
te lubricante se acumula en el centro del acople, donde no
un estado desalineado y
sirve a un propósito útil. Esta condición provocará alto
protegen a las unidades conecdesgaste en el acople y, eventualmente, su falla. Una
tadas contra el daño.
grasa de acoples debe ser fabricada para soportar la desIdealmente, los equipos rotativos deben instalarse y opetrucción por fuerzas "g". Segundo, al otro lado del especrarse sin desalineamiento entre los ejes acoplados. Sin
tro, si el acople está girando muy lentamente y no somete
embargo, el desalineamiento es imposible de evitar
a la grasa a fuerzas "g"
debido a errores humanos, deflexión o movimiento de
suficientes para mantenerla
las bases, desgaste de componentes, expansión
en la circunferencia exterior
térmica y esfuerzos inducidos externamente. El
de la cavidad interior, los
desalineamiento puede ser angular, cuando los ejes
dientes no tendrán la
se intersectan pero no son paralelos, excéntrico,
provisión suficiente de
cuando los ejes son paralelos pero no se intersectan,
lubricante. El resultado
Acople de
Acople de rejilla
engranajes
o una combinación de ambos.
también es alto desgaste
del acople y falla. Esta condiLos acoples de engranajes operan transmitiendo
ción puede remediarse usantorque por el engrane de dientes externos sobre la
do una grasa más fluida o un
rueda dentada, con los dientes internos en la
aceite para engranajes de
camisa. Los dientes engranan en la circunferencia
alta viscosidad. Un lubricante
Acople fluido
externa de la cavidad interna del acople. Pequeñas
Acople de
más fluido se
tolerancias entre los dientes internos y externos
cadena
Acoples flexibles moverá más
permiten que los dientes deslicen y pivoteen entre
fácil hacia la
ellos mientras transmiten suavemente el torque. Los
zona de carga entre los dientes deslizantes y pivoteantes
acoples de cadenas y de rejillas operan con el mismo prinsin la ayuda de fuerzas centrífugas.
cipio, pero los dientes internos de la camisa son reemplazados por una rejilla de acero o una cadena respectivaLos acoples flexibles que emplean superficies metálicas
mente.
que deslizan y pivotean tendrán menos vida útil y contribuirán a paradas no programadas si no se mantienen
Los acoples flexibles de engranajes, rejillas y cadenas con
adecuadamente. Un mantenimiento adecuado incluye
superficies metálicas que deslizan y pivotean entre sí reprimero la selección del acople adecuado para la aplicaquieren lubricación para evitar el desgaste. El lubricante
ción, instalarlo con un mínimo desalineamiento, inspecdebe ser muy viscoso para soportar las altas cargas que se
cionarlo frecuentemente en busca de fugas, pernos flojos
inducen sobre pequeñas áreas de contacto. La grasa es
o faltantes y vibración y realineamientos periódicos, relu-
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bricación e inspecciones internas. Una relubricación adecuada incluye que el acople mantenga un nivel de lubricante adecuado dentro del período de relubricación especificado y que en la relubricación el acople se desarme, limpie
exhaustivamente, se rellene a mano con grasa nueva y se
reemplacen los sellos antes de reensamblarlo. La relubricación sin la práctica del desarme contribuirá a un desgaste prematuro. El desarme permite que los contaminantes y
el lubricante usado sean removidos.
¿Qué grasas proveerán una lubricación adecuada a
acoples flexibles?
Use la tabla 1 para clasificar la operación. Está basada en
la fuerza centrífuga, grado de desalineamiento, temperatura superficial y torque. Luego elija la grasa de la tabla 2.
Las grasas de ExxonMobil para acoples se detallan al
final.
Tabla 1
Clasificación de operación de acoples lubricados con grasa
Condiciones operativas
Grupo operativo I
Grupo operativo II Grupo operativo III
1. Velocidad rotacional (rpm)
d en pulgadas
≤ 3600
2800
2800
≥
(1)
≤
(1)
d en mm
2. Desalineamiento (grado)
3. Torque continuo
T en lb-pulg
T en N-m
4. Torque pico
5. Máxima temperatura superficial del acople
6. Intervalo de relubricación
normal (meses) (3)
≤ 3600
d
≥
14
d
1000
d
≥
14
≥ 3/ 4
1000
d
≤ 3/ 4
≤ 1/ 2
≤ 1200d 3
1200d 3
(8.8)(25.4) 3
≤ 2.5T
≥ 1200d 3 (2)
≥ 8.3 x10 −3 d 3
≤ 2.5T
≤ 2.5T
150 °F (60 °C)
194 °F (90 °C)
212 °F (100 °C)
6-12
12-36
1 o menos
≥ 1200d 3 (2)
≥ 8.1x10 −3 d 3
NOTAS:
(1) Se relaciona a una fuerza centrífuga sobre el lubricante de aproximadamente 200 G
2
(2) Se relaciona a un esfuerzo torsional del eje de aproximadamente 6000 lb/pulg (0.207 MPa)
(3) El intervalo de relubricación real es dependiente de la experiencia en la aplicación específica
DEFINICIONES (para tablas 1 y 2)
1. d es diámetro del eje
2. T es torque
3. G es la relación de aceleración real/aceleración gravitacional
G ≈ 28.4d (rpm) 2 / 10 6 cuando d está en pulgadas
G ≈ 1.12d (rpm) 2 / 10 6 cuando d está en mm
4. EP es extrema presión
5. NLGI es el Instituto Nacional de Grasas Lubricantes (de E.E.U.U.)
6. ASTM es la Sociedad Americana de Ensayos y Materiales (E.E.U.U.)
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Tabla 2
Especificaciones AGMA para grasas de acoples
Característica (método de
ensayo)
1. Viscosidad mínima del aceite
base
en Centistokes
en SSU (aprox.)
2. Características de separación
3. Grado NLGI
(a) rejilla metálica
(b) engranaje o cadena
donde rpm ≥
d pulgadas
1008 / d mm
donde rpm ≤
200 / d pulgadas
1008 / d mm
Tipo CG-1
Tipo CG-2
Tipo CG-3
198 @ 40 °C (104 °F)
900 @ 100 °F (38 °C)
K 36 ≤ 60 / 24 , o
máximo 8% de material
insoluble
288 @ 40 °C (104 °F)
1300 @ 100 °F (28 °C)
K 36 ≤ 24 / 24
40 @ 100 °C (212 °F)
200 @ 210 °F (99 °C)
Sin restricción
1a3
1a3
2a3
0a3
0a1
1a2
0a1
No aplica
1a2
200 /
(4)
4. Mínimo punto de goteo
5. Compatibilidad (2)
6. Resistencia a la oxidación.
Máxima caída de presión en
100 horas
220 °F (105 °C)
248 °F (120 °C)
302 °F (150 °C)
La grasa de acoples debe ser compatible con sellos
2
2
2
20 lb/pulg (13790 Pa)
20 lb/pulg (13790 Pa)
20 lb/pulg (13790 Pa)
7. Propiedades antiherrumbre
No requerido
Rating ASTM 1 ó 2
Rating ASTM 1 ó 2
8. Aditivos antidesgaste (2)
No requerido
No requerido
Requerido (3)
9. Aditivos EP
No requerido (5)
No requerido (5)
Requerido
10. Carga OK Timken
No requerido
No requerido
40 lb mínimo
11. Ensayo EP de cuatro bolas
No requerido
No requerido
Sin rotura / Carga de 63
kg mínima
GRASA Mobil
Mobilgrease XTC
Mobilux EP 111
Mobilgrease XTC
Mobilux EP 111
NOTAS
METODOS DE ENSAYO ACEPTADOS
(1) Ensayo centrífugo ASTM
1. Viscosidad - ASTM D-445
(2) Sin método de ensayo
2. Composición de grasa - ASTM D-128
(3) La experiencia ha demostrado que un mínimo de 5% de
MoS2 (disulfuro de molibdeno) es benéfico
3. Ensayo centrífugo - ASTM D-4425
4. Grado NLGI - ASTM D-217
5. Punto de goteo - ASTM D-556 o D-2265
6. Propiedades antiherrumbre - ASTM D-1743
7. Resistencia a la oxidación - ASTM D-942
8. Ensayo EP 4 bolas - ASTM D-2596
9. carga OK Timken - ASTM D-2509
(4) Se relaciona a una fuerza centrífuga sobre el lubricante
de aproximadamente 10G
(5) Los aditivos EP son recomendados por algunos fabricantes de acoples