Conceptos Fundamentales de Lubricación, Cojinetes y Rodamientos para Maquinaria

Conceptos Fundamentales de Lubricación y Componentes Mecánicos

Este documento aborda aspectos esenciales relacionados con la lubricación, las propiedades de los lubricantes, y el funcionamiento, montaje y mantenimiento de cojinetes y rodamientos, elementos cruciales en la maquinaria industrial.

1. Propiedades y Constitución de los Lubricantes

• Viscosidad: Es la propiedad más importante de un lubricante, definida como la oposición o resistencia que muestran las moléculas de un líquido al fluir.
• Untuosidad: Capacidad de un lubricante de adherirse a una superficie, generando una fina capa y permanecer en ese estado.
• Densidad: Relación entre la masa de un cuerpo y el espacio que ocupa.
• Constitución de los lubricantes: Se componen de un aceite base con aditivos capaces de aportar las características y especificaciones necesarias para un correcto funcionamiento.
• Lubricación límite: Se produce cuando la oposición o resistencia del líquido lubricante a fluir es insuficiente para evitar el contacto directo entre las superficies.
• Propiedades de las grasas: Las propiedades clave de las grasas son el punto de gota y la consistencia.

2. Sistemas de Lubricación

2.1. Tipos de Sistemas

Los sistemas de lubricación pueden ser centralizados o no centralizados. Algunos métodos comunes incluyen:

• Baño de aceite
• Bomba
• Barboteo
• Pulverización
• Engrase por anillo
• Cartucho relleno de lubricante

2.2. Ventajas y Desventajas de la Lubricación Automática

Ventajas e inconvenientes de los sistemas automáticos de lubricación frente a los manuales:

• Ventajas: Realizan la lubricación de forma continua y precisa, y reducen las intervenciones de engrase a realizar en las máquinas.
• Inconvenientes: Presentan un alto coste inicial.

3. Cojinetes: Funcionamiento y Mantenimiento

3.1. Definición y Finalidad

¿Qué son y cuál es la finalidad de los cojinetes? Soportar ejes y árboles, permitiendo su giro con la menor fricción posible.

3.2. Materiales y Construcción

• Aleación antifricción (Babbitt): Es una aleación de estaño, antimonio, plomo y cobre. Se aplica al cojinete mediante colada para reducir la fricción.
• Requisitos del material: El material en el que se fabrique el cojinete debe cumplir los siguientes requisitos: ser más blando que el eje y tener un bajo coeficiente de fricción.
• Tipos constructivos: Desde el punto de vista constructivo, los cojinetes pueden ser cilíndricos, fijos, ajustables y elásticos.

3.3. Tipos de Cojinetes y Cargas

¿En qué se diferencia un cojinete radial de uno axial?

• Los cojinetes radiales soportan esfuerzos principalmente en dirección perpendicular al eje (radiales).
• Los cojinetes axiales soportan esfuerzos principalmente en dirección paralela al eje (axiales).

3.4. Montaje y Desmontaje de Cojinetes

• Montaje de cojinetes cilíndricos fijos: Para el montaje de un cojinete cilíndrico fijo, las herramientas o útiles a emplear serían una dolla o un mandril de montaje y un anillo elástico o un anillo de montaje. Si es necesario, se utilizará una prensa.
• Método de desmontaje aconsejable: La forma más aconsejable, siempre que sea posible, para desmontar cojinetes es mediante una prensa hidráulica, de manera uniforme y ayudándose de otras piezas interpuestas.
• Ranuras de engrase: Las ranuras de engrase deben realizarse formando 45º y 90º por delante de la zona de presión máxima.
• Riesgos del desmontaje con martillo: El desmontaje de cojinetes con un martillo puede causar desperfectos en los cojinetes, superiores a los producidos con otros métodos.

4. Rodamientos: Tipos, Montaje y Diagnóstico

4.1. Características Generales

• Placas de protección: Se utilizan para evitar la entrada de impurezas. Pueden ser de acero inoxidable o goma reforzada con una lámina de acero.
• Rodamientos que permiten oscilación del eje: Permiten cierta oscilación del eje, soportando cargas radiales, ciertas cargas axiales y flexiones del eje mientras funciona (ej. rodamientos a rótula).
• Ventaja de ciertos rodamientos: Su montaje y desmontaje es más rápido e intuitivo.

4.2. Tipos Específicos de Rodamientos

• Rodamientos de bolas vs. Rodillos: Las diferencias existentes entre los rodamientos de bolas y los de rodillos son que los de bolas tienen un menor rozamiento, pero aguantan menores cargas que los de rodillos.
• Rodamientos a rótula: Soportan las flexiones que pueda sufrir el eje durante su funcionamiento.
• Rodamientos cónicos y de contacto angular: Los rodamientos cónicos son un tipo de rodamiento de contacto angular. Ambos están diseñados para soportar cargas radiales y axiales.

4.3. Montaje y Desmontaje de Rodamientos

• Montaje con interferencia: Al montar un rodamiento rígido de bolas con interferencia entre ejes y agujero, debemos incidir en la pista interior.
• Desmontaje general: Puede realizarse con un casquillo o calentándolos.
• Desmontaje de rodamientos partidos: En caso de rodamientos partidos, la secuencia sería:
  1. Parte del aro exterior con las jaulas y elementos rodantes.
  2. Parte del aro interior que fija el conjunto.

4.4. Lubricación y Diagnóstico de Rodamientos

• Lubricación elastohidrodinámica (EHL): No se aplica típicamente en guías de cola de milano, ya que la lubricación EHL se da principalmente en contactos de alta carga y baja conformidad con movimientos relativos de rodadura o deslizamiento, como en rodamientos y engranajes.
• Rodamientos obturados: Un rodamiento obturado sale engrasado de fábrica y no debe lubricarse más.
• Ruido normal de un rodamiento: El ruido que debe emitir un rodamiento cuando se encuentra en perfectas condiciones debe ser un zumbido estable y sin interrupciones ni saltos.
• Sobrecalentamiento: Un rodamiento que se calienta excesivamente durante su funcionamiento puede indicar un exceso o defecto de lubricante.