Todos los operadores deben seguir estos pasos de lubricación

Por Ben Bryant y Steven Brochu • 1 marzo 2018

(Figuras 1B y 2B) Fotografías de la superficie de un nuevo flanco de piñón tomadas con un microscopio electrónico de barrido (Módulo 25 mm, Rt = 44 μm RA = 4,3 μm / ampliado 50 veces).

Mantenimiento de cabrestantes, grúas y cabrestantes de misión crítica: los cuatro pasos de lubricación imprescindibles que todos los operadores necesitan para mantener los engranajes en marcha.

En la industria marítima, los tornos, molinetes y grúas son los caballos de trabajo de las operaciones de cubierta y puerto. Se pueden usar para establecer anclajes, colocar plataformas flotantes de perforación, elevar y bajar equipos científicos sensibles, remolcar un barco, cargar / descargar carga pesada o incluso desembarcar peces. Son tan vitales para la misión de un buque o un puerto como el motor principal para un barco. Y al igual que los motores, implementar un plan de lubricación adecuado puede mejorar el rendimiento, reducir el tiempo de inactividad y prolongar la vida útil del equipo.

Un componente común de los tornos, molinetes y grúas son los conjuntos de engranajes abiertos donde uno o más engranajes de piñón conducen una gran circunferencia. La correcta alineación de estos engranajes a la vez que mantiene una alta relación de contacto de los flancos de los dientes es fundamental para el funcionamiento exitoso de este equipo.

Sistema ABCD de mantenimiento y reparación de engranajes

La confiabilidad funcional y el funcionamiento sin daños de las transmisiones de engranajes grandes dependen de la lubricación correcta. Esto se debe a que están expuestos a cargas muy variadas y diferentes condiciones de operación durante su vida útil, desde su ensamblaje hasta la operación permanente a plena carga. Para garantizar una lubricación óptima en todas las etapas operativas y proteger las unidades de daños desde el principio, un método de lubricación sistemática puede lograr sus objetivos operativos. Cada fase de la operación utiliza un tipo diferente de lubricante con las letras A-B-C-D que denominan los pasos individuales del sistema:

A = lubricación de cebado y preinicio

B = lubricación de rodaje

C = lubricación operacional

D = reparación de lubricación

Los lubricantes se han desarrollado para cada paso; adecuado no solo para la fase operativa respectiva, sino también para el tipo de lubricación y el método de aplicación.

A: Cebado y Prestart

Los lubricantes de imprimación (tipo A) son productos que contienen un alto porcentaje de aditivos y se aplican antes de la operación inicial de los engranajes. Se pueden usar en todos los accionamientos de engranaje de corona o helicoidal, independientemente del método de lubricación utilizado. Los principales beneficios incluyen:

Proteger los dientes contra la corrosión hasta que el disco se opere por primera vez.
Durante y después del ensamblaje de la unidad, manteniendo lubricados los engranajes y evitando el contacto metálico entre los flancos de los dientes.
Sirviendo como sustancia de contraste para una primera impresión del patrón de carga dinámica.
En los accionamientos con lubricación por pulverización automática, se previenen las incrustaciones iniciales causadas por una lubricación deficiente cuando la máquina arranca a su velocidad nominal.

B: corriendo

La relación de contacto inicial de un engranaje, incluso cuando el (los) piñón (es) y la rueda dentada accionada están alineados correctamente, a menudo no es mayor de 50 a 60 por ciento. Esto significa que cuando se ponen en funcionamiento nuevas unidades de engranajes, siempre existe el peligro de que la sobrecarga parcial de los flancos de los dientes pueda causar daños. Los lubricantes en marcha de tipo B se usan específicamente para el rodaje de transmisiones de engranajes nuevas o convertidas. Aseguran que las superficies rugosas se alisan rápidamente y que se mejora la relación de contacto de los flancos de los dientes.

Durante el proceso de rodaje, y debido a las altas presiones y puntos de soldadura que se producen durante la operación inicial, los lubricantes de tipo B contienen aditivos EP altamente efectivos para contrarrestar el riesgo de rayaduras y daños por picaduras. El grabado químico y los aditivos EP suavizan los flancos de las asperezas de los dientes, lo que crea las condiciones óptimas para evitar picaduras u otros daños. Este proceso está controlado por la cantidad de lubricante utilizado y el tiempo que se le permite actuar sobre el componente.

Más allá de esto, las unidades de engranajes nuevas o giradas no deben funcionar a plena carga desde el principio, porque la relación de contacto a menudo es inicialmente demasiado baja. En su lugar, deben ejecutarse de acuerdo con un cronograma de carga / tiempo predeterminado, con la transición a la siguiente etapa de carga que solo se lleva a cabo cuando se ha alcanzado una relación de contacto específica.

C: Lubricación operacional

Los lubricantes tipo C son lubricantes adhesivos modernos diseñados para adaptarse a las condiciones operativas de las transmisiones de engranaje de circunferencia y cumplen con todos los requisitos de presión extrema de los engranajes. Estos lubricantes se caracterizan por:

excelente adherencia
buena capacidad de carga
máxima protección contra el desgaste
protección contra puntuación
buena protección contra la corrosión

Estos lubricantes ofrecen los requisitos previos para la lubricación de película delgada (por ejemplo, viscosidad del aceite base). La consistencia, los aditivos EP y el contenido de lubricante sólido se equilibran para garantizar que los flancos de los dientes reciban la máxima protección incluso en condiciones de operación difíciles. La transición a la lubricación operativa generalmente se realiza cuando el proceso de rodaje se ha completado, es decir, cuando la superficie del flanco del diente ha alcanzado su máxima suavidad y cuando se ha alcanzado una relación de contacto de al menos el 80 por ciento.

D: reparación

No hace mucho tiempo, el daño al flanco del diente se reparó exclusivamente por métodos mecánicos altamente abrasivos, a menudo bastante ineficaces. La calidad del flanco del diente obtenida a menudo no cumplió con las expectativas en términos de confiabilidad funcional y vida útil de la unidad. Los costos fueron muy altos y los períodos de reparación bastante largos. En la actualidad, el daño dental se repara con frecuencia mediante lubricantes de reparación. Estos lubricantes pueden reparar incluso los flancos de los dientes dañados a tal punto que los accionamientos pueden funcionar en condiciones aceptables. Además, la lubricación de reparación puede evitar que el daño inicial sea más extenso y evitar nuevos daños.

Los lubricantes de reparación tienen una naturaleza similar a la grasa y están adaptados química y físicamente a superficies metálicas sujetas a desgaste mecánico, químico y corrosivo. Por lo tanto, se requiere una pequeña cantidad de lubricante para eliminar solo la cantidad correcta de material del flanco del diente en un corto período de tiempo. El material se desgasta uniformemente en los puntos de contacto. El desgaste de la superficie y, por lo tanto, la reparación del daño se pueden controlar con la cantidad y la duración de la aplicación del compuesto activo. La cantidad de material eliminado está limitada por el grosor de la capa superficial del flanco del diente endurecido.

Antes de comenzar cualquier lubricación de reparación, es de suma importancia abordar la causa principal del daño existente para evitar la repetición. Las lubricaciones de reparación son una cuestión extremadamente compleja. Para evitar causar daños inadvertidos, este método de reparación solo debe ser llevado a cabo por ingenieros de aplicaciones capacitados y experimentados. Sin embargo, si se implementa correctamente, la lubricación de reparación es una alternativa rentable al tratamiento mecánico con un tiempo de inactividad considerablemente menor.

Tan fácil como A, B, C (y D)

Para configuraciones de engranajes abiertos en cabrestantes, molinetes y grúas, la alineación de engranajes es el procedimiento técnico más importante para un funcionamiento óptimo. Además, se puede evitar un desgaste excesivo y daños en el flanco si las superficies de los dientes engranados están completamente separadas por una película de lubricante. La separación adecuada, sin embargo, es casi imposible en transmisiones de engranajes grandes debido a la baja velocidad periférica, la muy alta presión de flanco, la relativamente alta rugosidad del flanco y la dificultad para ajustar los dos ejes en perfecta alineación. Como consecuencia, las transmisiones de engranajes grandes operan principalmente en condiciones de fricción mixta, lo que hace que la lubricación de límite sea tan importante.

Para lubricar las transmisiones de engranajes grandes de manera confiable y protegerlas contra daños, el proceso de lubricación A-B-C-D de cuatro pasos debe implementarse durante la instalación, operación y reparación para mejorar la confiabilidad y la vida operativa de su equipo. Es tan fácil como A, B, C, (y D).

Los autores

Ben Bryant es gerente de mercado marino en Klüber Lubrication. Graduado de la Academia Marítima de Massachusetts, ha contribuido durante mucho tiempo a nuestras páginas.

Steven Brochu es Ingeniero Senior de Aplicaciones y Servicios en Klüber Lubrication. Se graduó de la Universidad de New Hampshire con un título en ingeniería mecánica. Antes de unirse a Klüber, el Sr. Brochu trabajó para GE Aircraft en el departamento de Fuel Control F16 Jets Jets Engines.

(Según se publicó en la edición de febrero de 2018 de Marine News )

Categorías: Botes de trabajo, Combustibles y lubricantes, Equipo marino, Maquinaria de cubierta