Análisis del entorno de baja y alta temperatura de rodamientos lubricados con grasa.

La lubricación con grasa generalmente es adecuada para aplicaciones de velocidad baja a media donde la temperatura de funcionamiento del rodamiento está por debajo de la temperatura límite de la grasa. Ninguna grasa para rodamientos antifricción es adecuada para todas las aplicaciones. Cada grasa tiene un rendimiento y características limitados. La grasa se compone de aceite base, espesante y aditivos. La grasa para rodamientos suele contener aceite a base de petróleo espesado con un determinado jabón metálico. En los últimos años, se han añadido espesantes orgánicos e inorgánicos a los aceites base sintéticos. La Tabla 26 resume la composición de grasas típicas. Tabla 26. Ingredientes de la grasa Aceite base Aditivo espesante Grasa Aceite mineral Sustancia éster de hidrocarburo sintético Aceite perfluorado Silicona Litio, aluminio, bario, calcio y jabón compuesto Partículas sin perfume (inorgánicas) Pegamento (arcilla), negro de carbón, gel de sílice, PTFE sin jabón Compuesto de poliurea (orgánico) inhibidor de óxido colorante pegajoso pasivador de metales antioxidante antidesgaste aditivo de presión extrema las grasas a base de calcio y aluminio tienen una excelente resistencia al agua, adecuadas para aplicaciones industriales que necesitan prevenir la intrusión de humedad. Las grasas a base de litio tienen múltiples usos y son adecuadas para aplicaciones industriales y cojinetes de extremo de rueda.
Los aceites de base sintética, como ésteres, ésteres orgánicos y siliconas, cuando se usan con espesantes y aditivos de uso común, la temperatura máxima de funcionamiento suele ser mayor que la temperatura máxima de funcionamiento de los aceites a base de petróleo. El rango de temperatura de funcionamiento de la grasa sintética puede ser de -73°C a 288°C. Las siguientes son las características generales de los espesantes comúnmente utilizados con aceites a base de petróleo. Tabla 27. Características generales de los espesantes utilizados con aceites a base de petróleo Espesantes Punto de goteo típico Temperatura máxima Resistencia al agua Utilizando los espesantes de la Tabla 27 con aceites sintéticos a base de hidrocarburos o ésteres, se puede lograr un aumento de la temperatura máxima de funcionamiento de aproximadamente 10 °C.
°C °F °C °F
Litio 193 380 121 250 bueno
Complejo de litio 260+ 500+ 149 300 bueno
Base de aluminio compuesto 249 480 149 300 excelente
Sulfonato de calcio 299 570 177 350 excelente
Poliurea 260 500 149 300 Buena
El uso de poliurea como espesante es uno de los avances más significativos en el campo de los lubricantes desde hace más de 30 años. La grasa de poliurea muestra un rendimiento excelente en una variedad de aplicaciones de rodamientos y, en poco tiempo, ha sido reconocida como prelubricante para rodamientos de bolas. Baja temperatura En condiciones de baja temperatura, el par de arranque de los rodamientos lubricados con grasa es muy importante. Algunas grasas solo pueden funcionar normalmente cuando el rodamiento está en funcionamiento, pero causarán una resistencia excesiva al arranque del rodamiento. En algunas máquinas pequeñas, es posible que no arranque cuando la temperatura es extremadamente baja. En dicho entorno de trabajo, se requiere que la grasa tenga las características de arranque a baja temperatura. Si el rango de temperatura de funcionamiento es amplio, la grasa sintética tiene ventajas obvias. La grasa aún puede hacer que el par de arranque y funcionamiento sea muy pequeño a una temperatura baja de -73°C. En algunos casos, estas grasas funcionan mejor que los lubricantes a este respecto. El punto importante acerca de la grasa es que el par de arranque no es necesariamente una función de la consistencia de la grasa o del rendimiento general. El par de arranque es más bien una función del rendimiento individual de una grasa específica y está determinado por la experiencia.
Alta temperatura: El límite de alta temperatura de las grasas modernas suele ser una función integral de la estabilidad térmica y la resistencia a la oxidación del aceite base y la eficacia de los inhibidores de oxidación. El rango de temperatura de la grasa está determinado por el punto de goteo del espesante de grasa y la composición del aceite base. La Tabla 28 muestra el rango de temperatura de la grasa en diversas condiciones de aceite base. Después de años de experimentos con rodamientos lubricados con grasa, sus métodos empíricos muestran que la vida útil de la grasa lubricante se reducirá a la mitad por cada aumento de 10°C en la temperatura. Por ejemplo, si la vida útil de una grasa a una temperatura de 90°C es de 2000 horas, cuando la temperatura aumenta a 100°C, la vida útil se reduce a aproximadamente 1000 horas. Por el contrario, después de bajar la temperatura a 80°C, se espera que la vida útil alcance las 4000 horas.