DEFINICIÓN

La Tribología por sí sola permite que las máquinas alcancen su vida a la fatiga e incluso que la superen si se les aplica correctamente, sin embargo es necesario aprovechar esta ciencia para interactuar con otros aspectos que están de una manera indirecta involucrados con el funcionamiento de la máquina; se debe hablar por lo tanto de una Tribología Productiva que involucra tres aspectos fundamentales como son la conservación del medio ambiente y la preservación de los recursos no renovables, el control de la fricción y la reducción del desgaste y el ahorro de energía.

En la lubricación de los mecanismos de una máquina se debe tener siempre presente la conservación del medio ambiente y la preservación de los recursos no renovables como el petróleo, por lo tanto hasta donde sea posible no se deben utilizar lubricantes derivados del petróleo ya que cuando se oxidan dan lugar a la formación de peróxidos y ácido sulfúrico, lo que hace que estos lubricantes sean altamente tóxicos y no biodegradables, por otro lado el petróleo al ser no renovable las reservas mundiales de este vital elemento se reducirán rápidamente debido a la utilización cada vez mayor tanto de máquinas industriales como automotrices. La opción en la actualidad es utilizar lubricantes sintéticos que aunque en su mayoría son derivados del petróleo permiten prolongados períodos de utilización con lo cual se reduce el volumen de aceite desechado al ambiente, son menos tóxicos y más biodegradables ó utilizar lubricantes vegetales con lo cual el problema de la contaminación ambiental por el aceite y la preservación de los recursos no renovables quedaría definitivamente resuelta ya que estos lubricantes son 100% no tóxicos y biodegradables, además de que son renovables.

La aplicación de la Tribología debe conducir a reducir al máximo la fricción sólida, fluida y EHL y a evitar que se presente la fricción metal - metal; si se controla la fricción será posible reducir los diferentes tipos de desgaste que se pueden presentar en un mecanismo permitiendo que éste alcance su vida a la fatiga e inclusive la incremente.

Cualquier sustancia que se utilice como lubricante reduce la fricción y por lo tanto el esfuerzo para mover los diferentes mecanismos de una máquina, sin embargo al aplicar la Tribología la filosofía debe ser la de utilizar lubricantes con los coeficientes de fricción más bajos posibles de tal manera que el consumo de energía sea mínimo. Es muy importante a la hora de adquirir un nuevo lubricante conocer los valores de sus coeficientes de fricción sólida y fluida o Elastohidrodinámica según el caso. Si no se conoce esta información no será factible implementar programas de ahorro de energía mediante el control de la fricción.

Es sinónimo de improductividad y se define como la pérdida de material entre dos superficies que se encuentran en movimiento relativo y que se manifiesta por su funcionamiento errático , siendo necesario en la mayoría de los casos sacar de servicio el equipo del cual hacen parte esencial. Las causas del desgaste no siempre se pueden determinar conllevando a que en muchos casos sea imposible determinarlas aún cuando el mecanismo se haya lubricado correctamente. El desgaste, cualquiera que sea su origen siempre conduce al contacto metal-metal entre las superficies del mecanismo que se encuentran en movimiento relativo y se define como el deterioro sufrido por ellas a causa de la intensidad de la interacción de sus rugosidades superficiales; este tipo de desgaste puede llegar a ser crítico haciendo que las piezas de una máquina pierdan sus tolerancias y el mecanismo funcione de una manera errática o que fallen catastróficamente quedando inservibles y causando consecuentemente costosos daños y elevadas pérdidas en el sistema productivo de la empresa. En cualquier caso el desgaste de un mecanismo es indeseable pero es imposible evitarlo ya que aun cuando se controlen las causas que lo originan, no será factible evitar la fatiga del material ya que ésta es una propiedad intrínseca de dicho material y conducirá a que finalmente el mecanismo se tenga que reemplazar. Si se quiere que las máquinas alcancen sus mayores índices de productividad es necesario lograr que los componentes que las constituyen se cambien por fatiga y no por alguno de los muchos tipos de desgaste que se pueden presentar durante su explotación.

Una superficie lubricada se puede desgastar por causas que pueden ser intrínsecas al tipo de lubricante utilizado , a su tiempo de servicio, a contaminantes presentes en el aceite cuyo origen puede ser de los mismos mecanismos lubricados ó de fuentes externas, a fallas intempestivas del sistema de lubricación y en algunos pocos casos como resultado de una selección incorrecta del equipo para el tipo de trabajo que va a desarrollar, a un mal diseño ó al empleo de materiales inadecuados para las condiciones de operación de los mecanismos que lo constituyen. Las superficies correctamente lubricadas también se desgastan cuando se desgasta ó se rompe la película límite en el caso de la lubricación límite ó EHL y se conoce como desgaste adhesivo ó del desprendimiento de dicha película de las rugosidades de las superficies metálicas cuando se tienen condiciones de lubricación fluida; en este último caso el desgaste es leve y genera partículas metálicas del orden de 1 a 2 micras y se denomina desgaste erosivo. Los tipos de desgaste más comunes en orden de importancia son: adhesivo, erosivo, corrosivo, cavitación, corrientes eléctricas y fatiga superficial.

INQUIETUDES DE NUESTROS SUSCRIPTORES

Los rodamientos de apoyo de los tambores de vapor en nuestras máquinas Termofijadoras trabajan a una temperatura de 90°C y se lubrican con un aceite sintético del tipo PAO de un grado ISO 220. Estos rodamientos a pesar de lubricarse con un aceite sintético tienen una vida muy reducida debido a las altas temperaturas de operación. Estamos analizando la posibilidad de lubricarlos mediante un sistema por niebla de aceite para aumentar el tiempo medio entre fallas. Cuál es la opinión de ustedes al respecto? Si será factible que este sistema de lubricación versus el actual por inmersión si nos de un mejor desempeño y por lo tanto una vida útil mayor de estos rodamientos?

Fábrica Metropolitana de textiles METROTEXTILES, Lima - Perú

Es complaciente que ustedes estén pensando en disminuir la temperatura de operación de los rodamientos de la Termofijadora con el fin de aumentar su vida de servicio ya que con esto estarán controlando uno de los factores que influyen positivamente en que el tiempo medio entre fallas de los rodamientos sea considerablemente reducido. El sistema de lubricación por niebla de aceite es un excelente medio para lubricar rodamientos de equipos rotativos porque garantiza que a estos elementos les llegue el aceite en la cantidad precisa, limpio y refrigerado. El aire seco y a alta presión que se utiliza para transportar el aceite hasta cada rodamiento mantiene presurizada la caja donde van alojados estos elementos lo cual garantiza que no va a penetrar ningún tipo de contaminante presente en el área circundante donde trabaja el equipo rotativo y por lo tanto el desgaste erosivo será mínimo. Los sistemas de lubricación por niebla son bastante antiguos y su diseño data de hace unos 50 años aproximadamente, su reducida utilización en otras épocas se debía al poco conocimiento que tenía el personal de mantenimiento en los temas relacionados con la lubricación, hecho que en la actualidad ha cambiado considerablemente por lo que sistemas como éste cada día se imponen generándole muy buenos dividendos a las empresas.
Aparentemente el consumo de aceite con los sistemas de niebla de aceite es mayor porque el aceite se aplica a plena pérdida, pero a la hora de hacer las cuentas entre lo que se gasta con los sistemas de inmersión y éstos, el volumen prácticamente es el mismo ya que en el de niebla la cantidad de aceite que se le aplica a los rodamientos es en ppm (partes por millón) mientras que en el de inmersión es en litros y se debe cambiar periódicamente porque se oxida.
En cuanto a la reducción de la temperatura de operación de los rodamientos al lubricarlos con el sistema de niebla de aceite ésta puede ser del orden de los 8-10°C como mínimo.

Los recipientes de 1 galón utilizados en nuestra empresa para aplicarle el aceite a los equipos rotativos son botellas de vidrio ó jarras de plástico, por lo regular sin tapas; queremos utilizar otros que cumplan mejor con las especificaciones de calidad para la aplicación de aceites en las plantas. Quisiéramos saber cuál es el material más idóneo con el cual debemos mandar a fabricar dichas aceiteras.

Refinería de Ecopetrol, Cartagena - Colombia

El aceite es un elemento vital para que los componentes sometidos a fricción de un equipo rotativo puedan funcionar durante largos períodos de tiempo sin problemas, en no pocos casos se utilizan lubricantes de muy buena calidad pero a la hora de aplicarlos en el equipo estos se contaminan porque se utilizan recipientes inadecuados como es el caso de las botellas de vidrio y jarras de plástico que no reúnen los requisitos mínimos para que el aceite se le aplique al equipo con el mismo grado de limpieza que cuando fue fabricado.

El material para fabricar las aceiteras de 1 galón puede ser el acero inoxidable ó la fibra de vidrio, el primero sería el más indicado pero su costo lo hace muy poco atractivo para este tipo de aplicaciones lo que ha llevado a que los fabricantes de este tipo de elementos hayan empezado a utilizar la fibra de vidrio, este material no contamina el aceite, la fibra de vidrio se puede impregnar desde su preparación con el color que se requiera de acuerdo con el código de colores para identificación de los lubricantes, las aceiteras quedan livianas y con el tiempo se les puede hacer mantenimiento quedando como nuevas para seguir siendo utilizadas durante mucho tiempo. En algunos casos se emplea para fabricar las aceiteras de 1 galón lámina de acero carbón, pero no es recomendable utilizar este material porque la parte interior no expuesta al contacto con el aceite desprende óxidos y partículas de herrumbre que van a contaminar el aceite antes de ser aplicado al equipo rotativo; la lámina galvanizada puede presentar el inconveniente de que desprenda partículas de zinc y afecte las características del aditivo antidesgaste a base de Ditiosfosfato de Zinc que contienen la mayoría de los aceites lubricantes.