La lubricación es el proceso o técnica de usar un lubricante para reducir la fricción y el desgaste en un contacto entre dos superficies. El estudio de la lubricación es una disciplina en el campo de la tribología .
Los lubricantes pueden ser sólidos (como disulfuro de molibdeno MoS 2 ), [1] dispersiones sólido / líquido (como grasa ), líquidos (como aceite o agua ), dispersiones líquido-líquido [ cita requerida ] o gases .
Los sistemas lubricados con fluido están diseñados para que la carga aplicada sea transportada parcial o completamente por presión hidrodinámica o hidrostática , lo que reduce las interacciones del cuerpo sólido (y en consecuencia la fricción y el desgaste). Dependiendo del grado de separación de la superficie, se pueden distinguir diferentes regímenes de lubricación.
La lubricación adecuada permite un funcionamiento suave y continuo de los elementos de la máquina , reduce la tasa de desgaste y evita tensiones excesivas o agarrotamientos en los cojinetes. Cuando la lubricación se rompe, los componentes pueden frotarse destructivamente entre sí, provocando calor, soldadura local, daños destructivos y fallas.
Mecanismos de lubricación [ editar ]
Sistemas lubricados por fluido [ editar ]
A medida que aumenta la carga en las superficies de contacto, se pueden observar distintas situaciones con respecto al modo de lubricación, que se denominan regímenes de lubricación: [2]
- La lubricación por película fluida es el régimen de lubricación en el que, a través de fuerzas viscosas, la carga es totalmente soportada por el lubricante dentro del espacio o brecha entre las partes en movimiento en relación con otro objeto (la conjunción lubricada) y se evita el contacto sólido-sólido. [3]
- En la lubricación hidrostática, se aplica presión externa al lubricante en el cojinete para mantener la película de lubricante fluido donde de otro modo se exprimiría.
- En la lubricación hidrodinámica, el movimiento de las superficies de contacto, así como el diseño del rodamiento, bombean lubricante alrededor del rodamiento para mantener la película lubricante. Este diseño de cojinete puede desgastarse cuando se pone en marcha, se detiene o se invierte, ya que la película de lubricante se rompe. La base de la teoría hidrodinámica de la lubricación es la ecuación de Reynolds . Las ecuaciones que gobiernan la teoría hidrodinámica de la lubricación y algunas soluciones analíticas se pueden encontrar en la referencia. [4]
- Lubricación elastohidrodinámica: principalmente para superficies no conformes o condiciones de mayor carga, los cuerpos sufren tensiones elásticas en el contacto. Tal tensión crea un área de soporte de carga, que proporciona un espacio casi paralelo para que el fluido fluya. Al igual que en la lubricación hidrodinámica, el movimiento de los cuerpos en contacto genera una presión inducida por el flujo, que actúa como fuerza de apoyo sobre el área de contacto. En tales regímenes de alta presión, la viscosidad del fluido puede aumentar considerablemente. En la lubricación elastohidrodinámica de película completa, la película lubricante generada separa completamente las superficies. Debido al fuerte acoplamiento entre la acción hidrodinámica del lubricante y la deformación elástica en contacto con sólidos, este régimen de lubricación es un ejemplo de interacción fluido-estructura . [5]La teoría elastohidrodinámica clásica considera la ecuación de Reynolds y la ecuación de deflexión elástica para resolver la presión y la deformación en este régimen de lubricación. [6] [7] El contacto entre características sólidas elevadas, o asperezas , también puede ocurrir, lo que lleva a un régimen de lubricación de límite o de lubricación mixta.
- Lubricación límite [8] (también llamada lubricación de película límite): Los efectos hidrodinámicos son insignificantes. Los cuerpos entran en contacto más estrecho en sus asperezas; el calor desarrollado por las presiones locales provoca una condición que se llama pegar-deslizamiento, y algunas asperezas se rompen. En las condiciones de temperatura y presión elevadas, los componentes químicamente reactivos del lubricante reaccionan con la superficie de contacto, formando una capa o película tenaz altamente resistente sobre las superficies sólidas en movimiento (película límite) que es capaz de soportar la carga y se produce un desgaste o rotura importante. evitado. La lubricación límite también se define como el régimen en el que la carga es transportada por las asperezas de la superficie en lugar del lubricante. [9]
- Lubricación mixta: este régimen se encuentra entre los regímenes de lubricación de límite y elastohidrodinámico de película completa. La película lubricante generada no es suficiente para separar los cuerpos por completo, pero los efectos hidrodinámicos son considerables. [10]
Además de soportar la carga, el lubricante puede tener que realizar otras funciones también, por ejemplo, puede enfriar las áreas de contacto y eliminar los productos de desgaste. Mientras se llevan a cabo estas funciones, el lubricante se reemplaza constantemente de las áreas de contacto, ya sea por el movimiento relativo (hidrodinámica) o por fuerzas inducidas externamente.
Se requiere lubricación para el funcionamiento correcto de sistemas mecánicos como pistones , bombas , levas , cojinetes , turbinas , engranajes , cadenas de rodillos , herramientas de corte, etc., donde sin lubricación la presión entre las superficies cercanas generaría suficiente calor para un rápido daño superficial que en una condición tosca puede, literalmente, soldar las superficies juntas, causando convulsiones .
En algunas aplicaciones, como los motores de pistón, la película entre el pistón y la pared del cilindro también sella la cámara de combustión, evitando que los gases de combustión se escapen al cárter.
Si un motor requiriera lubricación presurizada para, digamos, cojinetes lisos , habría una bomba de aceite y un filtro de aceite . En los primeros motores (como un diesel marino Sabb ), donde no se requería alimentación presurizada, la lubricación por salpicadura sería suficiente.
Ver también [ editar ]
- Lubricador automático
Referencias [ editar ]
- ^ http://www.engineersedge.com/lubrication/applications_solid_lubrication.htm - 14k
- ^ Hamrock, Bernard J. (2004). Fundamentos de la lubricación por película fluida . Steven R. Schmid, Bo O. Jacobson (2ª ed.). Nueva York: Marcel Dekker. ISBN 0-8247-5120-5. OCLC 55739786 .
- ^ San Andrés. L. "Introducción a la rotordinámica de bombas, Parte i. Introducción a la lubricación hidrodinámica". ("Clase de teoría de lubricación MEEN626: Programa de estudios OTOÑO de 2006"). [1] [ enlace muerto permanente ] (11 de diciembre de 2007)
- ↑ tribonet (16 de febrero de 2017). "Lubricación hidrodinámica" . Tribología . Consultado el 23 de febrero de 2017 .
- ^ Singh, Kushagra; Sadeghi, Farshid; Russell, Thomas; Lorenz, Steven J .; Peterson, Wyatt; Villarreal, Jaret; Jinmon, Takumi (1 de septiembre de 2021). "Modelado de interacción fluido-estructura de contactos de línea lubricados elastohidrodinámicamente" . Revista de Tribología . 143 (9): 091602. doi : 10.1115 / 1.4049260 . ISSN 0742-4787 .
- ↑ tribonet (5 de febrero de 2017). "Lubricación elastohidrodinámica (EHL)" . Tribología . Consultado el 23 de febrero de 2017 .
- ↑ Popova, E .; Popov, VL (2015). "Sobre la historia de la elastohidrodinámica: el destino dramático de Alexander Mohrenstein-Ertel y su contribución a la teoría y práctica de la lubricación" . Zeitschrift für Angewandte Mathematik und Mechanik . 95 (7): 652–663. Código bibliográfico : 2015ZaMM ... 95..652P . doi : 10.1002 / zamm.201400050 .
- ^ Ewen, James. "Lubricación límite" . Trbonet .
- ^ Bosman R. y Schipper DJ Desgaste microscópico leve en el régimen de lubricación límite . Laboratorio de Tecnología de Superficies y Tribología, Facultad de Tecnología de Ingeniería, Universidad de Twente, PO Box 217, NL 7500 AE Enschede, Países Bajos.
- ^ Akchurin, Aydar; Bosman, Rob; Lugt, Piet M .; Drogen, Mark van (31 de mayo de 2015). "Sobre un modelo para la predicción del coeficiente de fricción en lubricación mixta basado en un concepto de carga compartida con rugosidad superficial medida" . Cartas de tribología . 59 (1): 19. doi : 10.1007 / s11249-015-0536-z . ISSN 1023-8883 .
Enlaces externos [ editar ]
 | Wikimedia Commons tiene medios relacionados con Lubricación . |
 | Busque lubricación en Wikcionario, el diccionario gratuito. |
- Revista de lubricación de maquinaria
- Consejo Internacional de Lubricación de Maquinaria
- Ingenieros Edge
- Foro de lubricación
- Journal of Lubrication Science (en persa)
- Blog de lubricación por ReliaLube LLC
