Guía para elegir el mejor lubricante para cada tipo de engranaje

En Castrol, entendemos la importancia de la lubricación adecuada para garantizar un funcionamiento óptimo de los engranajes en entornos industriales diversos. Por eso, hemos creado esta guía que tiene como objetivo proporcionar una visión clara y práctica sobre los criterios esenciales para la selección de los aceites industriales ideales para cada tipo de engranaje y así reducir el uso y consumo de lubricantes.

La selección del lubricante adecuado para cada tipo de engranaje es una tarea crítica que a menudo suele simplificarse en exceso. En consecuencia, muchas veces se termina optando por el lubricante más económico y fácilmente disponible en el mercado sin considerar las necesidades específicas de cada aplicación. Sin embargo, esta elección aparentemente simple puede tener consecuencias negativas que van desde el desgaste prematuro de los componentes hasta fallas desfavorables en los reductores y, en última instancia, costosas rupturas con la consecuente pérdida de tiempo.  

Consideraciones generales en la selección de lubricantes industriales 

Cuando se trata de seleccionar el lubricante adecuado para engranajes industriales, existen consideraciones generales que constituyen el punto de partida. Estos son algunos de los factores cruciales a considerar para garantizar un rendimiento óptimo en condiciones diversas:

• Ambientes de lubricación límite: en situaciones donde la lubricación se encuentra en el límite, es recomendable utilizar lubricantes para engranajes aditivados con aditivos de tercera generación  ya que proporcionan una capa adicional de protección en condiciones desafiantes. 
• Cargas de impacto: para estos casos, los aceites EP (Extrema Presión) para engranajes son la elección adecuada puesto que su formulación fue hecha para resistir cargas extremas y evitar el desgaste prematuro. 
• Superficie rugosa: cuando los engranajes tienen una superficie más rugosa, es aconsejable utilizar lubricantes con un grado de viscosidad mayor para ayudar a mantener una adecuada película lubricante. Los aditivos de tercera generación, que favorecen el alisamiento de la superficie, son también de gran ayuda. 
• Deslizamiento vs. rodadura: en aplicaciones que involucran más deslizamiento que rodadura, como los reductores sinfín-corona e hipoidales, se requieren aceites base más viscosos con aditivos especiales para mantener el rendimiento y la protección. 
• Bronce en reductores sinfín-corona: en este tipo de reductores, lo mejor es evitar el uso de aceites EP pues pueden reaccionar químicamente con el bronce y generar corrosión. Algunos aditivos EP modernos ya superaron este obstáculo pero se tiene que estar seguro de contar con ellos.   
• Reductores con frenos internos: nunca se deben utilizar aceites EP para engranajes en reductores que cuenten con frenos internos. Esto podría comprometer la seguridad y el funcionamiento del freno. 

Quizás te interese seguir leyendo
MITOS Y VERDADES PARA MEJORAR LA LUBRICACIÓN DE SUS EQUIPOS

Consideraciones acerca de la temperatura 

Las temperaturas de operación desempeñan un papel crítico en este proceso, siendo fundamental prestar especial atención a las temperaturas máximas y mínimas de funcionamiento. 

Los aditivos EP son aliados valiosos cuando se trata de enfrentar condiciones de lubricación límite y cargas de impacto en los engranajes industriales. Estos aditivos brindan una capa adicional de protección que puede ser esencial en entornos desafiantes. Sin embargo, es importante tener en claro que, si bien los aditivos EP son efectivos para mejorar la resistencia a la presión, también pueden tener un efecto sobre la vida útil del aceite. 

Estos aditivos pueden acelerar el proceso de oxidación del aceite, lo que a su vez disminuye la temperatura máxima de operación recomendada. Esto significa que, en aplicaciones donde las temperaturas son elevadas, es esencial tener en cuenta este factor y considerar alternativas que mantengan la estabilidad del lubricante a altas temperaturas. 

Cuando las temperaturas superan los 77°C, los aditivos EP entran en acción en los puntos de contacto de los engranajes. En estas condiciones, es crucial considerar el uso de lubricantes sintéticos  para garantizar un rendimiento óptimo. Estos lubricantes están formulados para mantener su integridad y propiedades de protección, incluso en entornos de alta temperatura, lo que los convierte en una elección confiable para aplicaciones que operan en condiciones térmicas extremas.  

Consideraciones acerca de la velocidad Y LA CARGA RESPECTO DE LA VISCOSIDAD  

Si graficamos el coeficiente de fricción versus (viscosidad x velocidad) / carga, podemos ver claramente su variación e identificar cada uno de los diferentes regímenes de lubricación y su impacto en el tipo de lubricante a seleccionar. A mayor coeficiente de fricción, obviamente, es esperable mayor desgaste. 

REGÍMENES DE LUBRICACIÓN

En la búsqueda del lubricante ideal para engranajes industriales, es esencial comprender cómo la velocidad de operación y la carga impactan en la selección.  Estas son las consideraciones clave a tener en cuenta en función de la velocidad y la carga de operación: 

• Alta velocidad y baja carga: lubricación hidrodinámica o elastohidrodinámica.
  En engranajes de alta velocidad, las superficies se separan por una película de aceite completa, conocida como lubricación hidrodinámica. Esta película de aceite proporciona una protección efectiva contra el desgaste y es fundamental para mantener el funcionamiento óptimo de los engranajes en condiciones de alta velocidad. En estas condiciones se utiliza un aceite de baja viscosidad.

• Velocidad media y carga media a elevada: lubricación mixta.
  Cuando se trata de engranajes que giran a velocidades moderadas, pero soportan cargas moderadas a  elevadas, la velocidad a la que se acercan las superficies es insuficiente para permitir la formación de una película fluida. En estas condiciones, prevalece la lubricación mixta, lo que significa que se necesita el uso de aditivos de extrema presión o de tercera generación (que promueven la deformación plástica a nivel microscópico, como MFT-Microflux Trans, aumentando sensiblemente el área real de contacto) para evitar el desgaste. 

• Baja velocidad y carga elevada: lubricación límite con movimiento deslizante.
  En aplicaciones de baja velocidad y alta carga, como en los engranajes típicos presentes en ingenios azucareros, la viscosidad del aceite necesaria para la formación de la película lubricante deberá ser alta para compensar la baja velocidad del aceite para fluir hacia la zona de carga. Esto resulta en la dominación de las condiciones de lubricación límite, donde el desgaste puede ser severo.  Aquí es, sin duda, donde los aditivos de tercera generación brindan la mayor ayuda, pues al aumentar  la superficie que soporta la carga por medio de la disminución de la rugosidad superficial mediante un mecanismo de deformación plástica, la superficie portante aumenta y el desgaste disminuye. Debemos considerar, que la superficie real de contacto pasará desde un 20% aproximadamente y hasta un 80%. Esto, es conocido como "asentamiento de las superficies sin sacrificio metálico".

Siga leyendo
¿CÓMO EVITAR LOS MECANISMOS Y FUENTES DEL DESGASTE POR CONTAMINACIÓN?

Consideraciones acerca de la carga  

La habilidad de los lubricantes industriales para resistir y proteger contra las cargas mecánicas es esencial para mantener el rendimiento y la durabilidad de los engranajes en funcionamiento.  

Para determinar la capacidad de soporte de carga de un aceite para engranajes, se pueden realizar varios ensayos especializados. Dentro de los más comunes, se incluyen: 

• Ensayo de Carga Timken OK: mide la capacidad de un lubricante para proteger contra el desgaste bajo condiciones de alta carga y baja velocidad. 
• Ensayo Falex: evalúa la resistencia al desgaste y la capacidad de soporte de carga de un lubricante bajo condiciones de carga extrema.
• Ensayo FZG (Forschungsstelle für Zahnrad- und Getriebekunde): estándar internacional que evalúa la capacidad de un lubricante para proteger contra el desgaste y la fatiga en engranajes.
• Ensayo EP de 4 Bolas: analiza la capacidad de un lubricante para soportar cargas extremas en contactos de alta presión.  

Consideraciones de factores EHD  

La comprensión de la lubricación EHD (Elastohidrodinámica) es esencial porque influye en la capacidad del lubricante para formar y mantener la película de aceite necesaria para la protección de las superficies. Los lubricantes industriales diseñados para aplicaciones con engranajes y otras superficies no conformadas deben ser capaces de resistir las condiciones de alta presión y cargas para garantizar un funcionamiento fiable y prolongar la vida útil de los equipos. 

En Castrol, nuestros lubricantes se formulan teniendo en cuenta estos factores y con el objetivo de proporcionar la protección necesaria en aplicaciones con superficies no conformadas. Aseguramos así un rendimiento óptimo y una mayor eficiencia en las operaciones de engranajes industriales.

Dentro de nuestra oferta de productos al mercado para estas aplicaciones, podemos mencionar:

• Alpha SP (con aditivos EP)
• Alphasyn EP (con aditivos EP)
• Optigear BM (con aditivos de 3° generación MFT)
• Optigear Synthetic X 320 (sintético, con aditivos de 3° generación MFT)
• Optigear Synthetic CT 320 (sintético, con aditivos EP)
• Optigear Synthetic 800 (sintético base poliglicol, para sinfín-corona)

La importancia de controlar periódicamente 

Seleccionar el lubricante adecuado para cada tipo de engranaje es un paso fundamental para un funcionamiento eficiente y duradero. Sin embargo, no basta con tomar la decisión inicial, la clave está en controlar de forma constante para asegurar que la elección continúa siendo la correcta a medida que las condiciones operativas varían. Para ello, la realización de los siguientes controles es esencial: 

• Inspecciones de engranajes periódicas: por ejemplo, de forma semestral o anual, con la finalidad de evaluar la evolución del desgaste y detectar posibles problemas antes de que se conviertan en costosas averías. 
• Análisis de aceite usado: para evaluar la calidad del aceite y detectar signos tempranos de degradación o contaminación que podrían afectar negativamente el rendimiento de los engranajes.
• Inspecciones termográficas: para detectar condiciones anormales en los engranajes e identificar puntos calientes, áreas de fricción excesiva o problemas de desalineación que podrían requerir atención inmediata.  
• Análisis de fallas por causa raíz: es crucial para comprender por qué ocurrió el problema. Identificar las causas subyacentes y tomar medidas correctivas efectivas, evita la repetición de errores costosos en el futuro. 

Mantenga sus engranajes en excelente estado a lo largo de su vida útil 

En Castrol, le proporcionamos la experiencia y los productos necesarios para optimizar sus operaciones de engranajes.  

Alcance sus objetivos con un rendimiento diferenciado. Nuestros especialistas en ingeniería líquida están disponibles para asistirlo en todo momento y dar soluciones a sus dudas.

¿Está listo para incrementar la eficiencia, la productividad y la confiabilidad?