Lubricación

MATERIA: Mecánica de Fluidos II


TEMA: Lubricantes




TEORIA DE LUBRICACIÓN
Las resistencias debidas al rozamiento tienen dos orígenes:
Rugosidades de las superficies de los cuerpos en contacto
Atracciones producidas por las afinidades moleculares que se manifiestan superficialmente.
Para minimizar el rozamiento debido al estado superficial, se deben controlar losprocesos de acabado durante la fabricación de las piezas en contacto, mientras que para evitar las atracciones moleculares, es necesario interponer entre ambas algún cuerpo cuyo rozamiento interno sustituya al directo entre los dos cuerpos.

CONCEPTO DE LUBRICACIÓN
El propósito de la lubricación o engrase es el de interponer una película de un materialmente fácilmente cizallable entre doscuerpos con movimiento relativo.
Existen dos tipos de rozamiento. Si las dos superficies en contacto se separan por la interposición permanente de una sustancia lubricante, el rozamiento será de tipo “fluido húmedo”, mientras que si no existe ninguna sustancia intermedia, se está en el caso de “rozamiento sólido o seco”.
Otras funciones de las que destacan los lubricantes son:
Proteger contra eldesgaste, la corrosión y oxidación.
Contribuir a la refrigeración
Facilitar la evacuación de impurezas
Contribuir a la estanqueidad (no hay fugas).

CARACTERISTICAS DE LOS LUBRICANTES
Viscosidad
Viscosidad dinámica: En 1668, Newton comprobó experimentalmente que la fuerza que se necesita para desplazar una película de aceite respecto a otra capa, es directamente proporcional a la superficieque interviene y velocidad imprimida, e inversamente proporcional a la separación de las superficies, hay que contar con un factor que depende de cada liquido ensayado. Esta propiedad es la viscosidad dinámica, y depende de la temperatura del fluido.

En donde:
Esfuerzo para el desplazamiento relativo
Velocidad relativa de desplazamiento de las dos superficies
Viscosidad dinámica
En cuantoa las unidades de la viscosidad dinámica son las siguientes:
SISTEMA INTERNACIONAL: Pascal x segundo Newton x segundo /
SISTEMA C.G.S.: POISE Dina x segundo /
SISTEMA IPS.: REYN Libra x segundo /

Viscosidad cinemática: Su concepto proviene de relacionar los conceptos de viscosidad dinámica y de densidad. Esta definición se puede representar de la siguiente manera:

Y este secuantifica midiendo el tiempo que tarda en fluir un lubricante por un tubo o un estrechamiento calibrado. Los aparatos utilizados para su medición se denominan viscosímetros, que pueden ser de varios tipos:
Viscosímetros ENGLER
Viscosímetros SAYBOLT
Viscosímetros REDWOOD

En el viscosímetro de tipo Engler, se mide el tiempo que tardan de aceite en caer a través de un orificio calibrado y se dividepor el tiempo que tardan en caer por el mismo orificio de agua a una determinada temperatura. La unidad resultante son los grados Engler (°E).
En el viscosímetro Saybolt, se mide lo que tardan en caer de aceite a una temperatura de 100° C y ese tiempo, en segundos, constituye los “segundos Saybolt Universales (SSU).
El segundo Redwood es el tiempo de derrame de de aceite en un viscosímetroRedwood.
La unidad más habitual de la viscosidad cinemática es

dado que el stoke es una unidad muy grande, se suelen utilizar divisores, tales como el centistoke cSt.

CLASIFICACIÓN DE LOS LUBRICANTES Y NORMAS INDUSTRIALES
Atendiendo a la naturaleza de los lubricantes, se pueden clasificar en:
Lubricantes gaseosos (aire, etc.)
Lubricantes líquidos (aceites principalmente)
Lubricantespastosos (grasas)
Lubricantes sólidos (grafito, bronce poroso, teflón, etc.).

Las normas aplicadas a los lubricantes son:
Normas API (American Petroleum Institute)
Normas ACEA (Asociación de Constructores Europeos de Automoviles)
Normas S.A.E. (Society of Automotive Engineers)


TIPOS DE LUBRICANTES
Los dos tipos de lubricantes más usuales e importantes son los aceites y las grasas. El...