Grasa frente a baño de aceite para rodamientos industriales: cómo elegir y con qué frecuencia relubricar

Comprobar primero la velocidad límite de catálogo para cada método

La velocidad descarta un método antes de comparar cualquier otra cosa.

Las velocidades límite de catálogo se publican por separado para lubricación con grasa y con baño de aceite para cada tipo de rodamiento, y una interfaz de búsqueda de catálogo expone campos separados «Limiting Speed: Oil Lub.» y «Limiting Speed: Grease Lub.», lo que confirma que ambos valores se publican por separado^9,17.

Los límites térmicos tabulados de un fabricante sitúan el límite con grasa en el 66% del límite con aceite estático, y todos los límites tabulados se basan en lubricación con aceite estático a un nivel de aceite en el centro del elemento rodante más bajo¹⁰.

Ese valor del 66% es un límite térmico tabulado de un fabricante concreto, no una norma imperativa, por lo que los valores aplicables deben leerse del catálogo para el tipo de rodamiento específico¹⁰.

Por encima del 80% de la velocidad límite de catálogo, debe consultarse al fabricante, que analizará la aplicación y recomendará el método de lubricación y la jaula^9,16.

Decidir si la temperatura del alojamiento y la carga térmica permiten siquiera la grasa

Al aceite se le atribuyen baja fricción, una disipación de calor superior y idoneidad para alta velocidad, mientras que a la grasa se le atribuyen aplicación sencilla, buen sellado y retención, y capacidad para soportar cargas pesadas y altas temperaturas¹⁹. La restricción práctica es la temperatura del alojamiento.

La mayoría de los usuarios prefieren mantener los alojamientos por debajo de 60 C (140 F); por encima de eso, se requieren aceite especializado, comprobaciones constantes del nivel e intervalos de reengrase mucho más cortos cuando la grasa es el lubricante elegido¹¹.

El mecanismo es un fallo en dos partes: la viscosidad del aceite se pierde con la temperatura creciente, permitiendo el contacto metal-metal, y el aceite base y sus aditivos se degradan físicamente¹¹.

Para la selección de la grasa, 200 C (392 F) se da como pregunta umbral, considerando la exposición continua frente a la intermitente y los ciclos de calentamiento y enfriamiento; si la exposición es continua, se aconseja un producto de primer nivel que cumpla los requisitos de operación².

Ninguna fuente de este conjunto cuantifica la tasa de extracción de calor de ninguno de los dos métodos, por lo que la decisión de temperatura se apoya en la temperatura del alojamiento y el límite nominal de la grasa, no en un balance térmico calculado.

Fijar el intervalo de relubricación de la grasa a partir del factor de velocidad y luego acortarlo

Existe una tabla de intervalos base de relubricación para rodamientos rígidos de bolas, calibrada para grasas de litio/minerales a 70 C, eje horizontal y C/P >= 15²³.

El factor de velocidad nDm es la entrada principal: fija la velocidad lineal en el punto de trabajo de la grasa y dicta el volumen óptimo de grasa y el intervalo de relubricación³.

Los intervalos base siguientes solo se aplican bajo esas condiciones de calibración, y la tabla es explícitamente aproximada y está limitada a rodamientos rígidos de bolas²³. Acorte el intervalo base con mayor temperatura, mayor factor de velocidad y carga axial constante, lo que reduce la vida de la grasa^11,21,23.

La convención de SKF reduce a la mitad el intervalo por cada 15 C por encima de 70 C, de modo que a 85 C queda 0,5 del intervalo base y a 100 C queda 0,25²³.

Ninguna fuente de este conjunto aporta una tabla de intervalos de relubricación para tipos de rodamiento distintos de los rodamientos rígidos de bolas.

Elegir el retén o el escudo que retiene el lubricante y excluye el agua y el polvo del emplazamiento

La retención de la grasa y la exclusión de contaminantes dependen principalmente del retén o escudo montado, no solo del lubricante. Un retén de contacto de goma 2RS excluye mejor el polvo y el agua que un escudo metálico, pero reduce la velocidad nominal y está limitado a unos 100 C^24,26.

Un escudo metálico es sin contacto y no ofrece protección real frente al agua²⁶.

Un retén laberíntico sin contacto no tiene fricción, ni límite de velocidad por el retén, ni requisito de lubricación en el retén, con una gama de temperatura declarada de -40 C a 140 C para plástico y de -40 C a 171 C para acero o aluminio²⁷.

Los retenes laberínticos pueden servir para lubricación con grasa o aceite, pero con aceite solo si el nivel de aceite está por debajo del diámetro de estanqueidad, y sellan de forma fiable contaminación fina y gruesa en ejes horizontales^25,27.

Un rodamiento engrasado con escudo no está sellado, pero se puede arrastrar grasa nueva por acción capilar a medida que gira la jaula⁴. Ninguna fuente de este conjunto indica un requisito de retén específico para baño de aceite frente a lubricación con grasa.

Confirmar que la orientación del eje y el nivel de aceite pueden sostener el método elegido

En un baño de aceite estático el alojamiento actúa como depósito propio, y en reposo el nivel de aceite queda justo por debajo del centro de la bola o rodillo más bajo^6,10.

Ese nivel es también la condición en la que se basan los límites de velocidad tabulados de un fabricante, de modo que el nivel de aceite y el límite de velocidad están ligados¹⁰.

Un retén laberíntico usado con aceite solo es admisible si el nivel de aceite está por debajo del diámetro de estanqueidad, y el sellado laberíntico es fiable en ejes horizontales²⁷. Compruebe lo siguiente antes de comprometerse con un baño de aceite.

• ✓Confirmar que el eje es horizontal si se usa un retén laberíntico con aceite [S27].
• ✓Confirmar que el nivel de aceite puede quedar por debajo del diámetro de estanqueidad [S27].
• ✓Confirmar que el nivel de aceite en reposo queda justo por debajo del centro del elemento rodante más bajo [S6,S10].
• ✓Confirmar que el alojamiento puede actuar como depósito autónomo [S6].

Verificar la compatibilidad de las grasas antes de mezclar o cambiar grasas

Mezclar espesantes incompatibles, como litio con poliurea, puede provocar que la grasa se ablande drásticamente o se endurezca, causando un fallo de lubricación¹⁴. Incluso dentro del mismo tipo de espesante, los aceites base y los aditivos pueden interactuar, por lo que el rodamiento debe limpiarse a fondo antes de aplicar una grasa distinta¹⁴.

Si la mezcla es inevitable, pruebe la compatibilidad según ASTM D6185, donde un cambio en el punto de goteo o en la separación de aceite superior al 15% indica incompatibilidad¹⁴.

La misma fuente señala que los aceites base sintéticos pueden hinchar o degradar los retenes de goma NBR, de modo que la grasa también debe comprobarse frente al material del retén²⁶.

Pesar el llenado, la mano de obra, las fugas y el coste de eliminación del sistema de aceite frente a un rodamiento engrasado sellado

Se afirma que los sistemas de aceite cuestan más que la grasa en inversión inicial y mantenimiento, plantean problemas de fugas y eliminación, y requieren más mano de obra para mantener los niveles⁶.

Los rodamientos engrasados sellados se describen como generalmente libres de mantenimiento, y la carga de fábrica suele durar toda la vida útil del rodamiento³⁰.

La misma fuente que enumera los inconvenientes del aceite añade que, en muchas aplicaciones, esos inconvenientes son insignificantes frente al coste de fallos repetidos del rodamiento y de los tiempos de parada si se sigue usando grasa⁶.

Ninguna fuente de este conjunto cuantifica la diferencia de coste, de horas de mano de obra, de eliminación de aceite o de filtración, por lo que la comparación es orientativa y no un cálculo de amortización.

Llevar al fabricante la decisión de lubricación por tipo de rodamiento

Las fuentes fundamentan la selección del tipo de rodamiento por carga y velocidad, y afirman por separado que la grasa es la forma de lubricante más común para los rodamientos sellados ZZ y 2RS, mientras que los rodamientos abiertos usan aceite con más frecuencia porque el diseño abierto permite que el aceite circule libremente entrando y saliendo^19,22,33.

No vinculan ningún tipo de rodamiento concreto a un método de lubricación concreto. Ninguna fuente de este conjunto formula una recomendación de método de lubricación por tipo de rodamiento, por lo que tal correspondencia no puede concluirse aquí.

Cuando la velocidad de funcionamiento supere el 80% de la velocidad límite de catálogo, el fabricante analizará la aplicación y recomendará el método de lubricación y la jaula^9,16.

Para una posición de rodamiento en la que el método no resulte evidente solo por velocidad y temperatura, esa consulta es la vía hacia la respuesta a nivel de tipo de rodamiento.

Dónde las fuentes discrepan sobre las cifras que dirigen la decisión

Dos cifras que alimentan las decisiones de sellado y de coste no coinciden entre las fuentes. Mantenga ambas posiciones visibles y verifique la que corresponde a su tamaño de rodamiento y a su servicio.

Lo que las fuentes no establecen

• Ninguna fuente proporciona un intervalo de cambio de aceite ni orientación sobre la vida útil del aceite para un baño de aceite.
• No se da ningún límite numérico de n·dm ni de relación de velocidad para grasa frente a baño de aceite; solo la relación del 66 % y el umbral de consulta del 80 %.
• No se proporciona ninguna tabla de límites de temperatura de grasa específica por espesante o aceite base.
• No se proporciona ninguna capacidad cuantificada de eliminación de calor de la grasa frente al baño de aceite.
• No se proporciona ninguna recomendación de método de lubricación por tipo de rodamiento (rígido de bolas, de contacto angular, de rodillos esféricos, de empuje, de carga elevada).
• No se proporciona ninguna comparación cuantificada de costes, horas de mano de obra, eliminación de aceite o costes de filtración entre grasa y baño de aceite.
• No se proporciona ninguna regla que vincule la orientación de montaje con un método de lubricación obligatorio.
• No se proporciona ningún grado IP ni datos cuantificados de exclusión de partículas para 2RS frente a ZZ.
• Ninguna fuente da una tabla de intervalos de relubricación para tipos de rodamientos distintos de los rodamientos rígidos de bolas.