03/08/2021 por Richard
Las condiciones de lubricación de película completa se producen cuando una pieza de la máquina ha comenzado a girar y la carga y la velocidad dan como resultado la formación de una capa de aceite entre el eje y las superficies de los cojinetes. Esta formación de aceite levanta eficazmente el eje de la superficie del cojinete, asegurando que haya Mínima probabilidad de contacto con asperezas.
Durante el funcionamiento, a medida que las estructuras moleculares del aceite se deslizan unas sobre otras, esta es la única fricción que se produce dentro del lubricante. Estas capas de película de aceite suelen tener un espesor de entre 0,00008 y 0,004 pulgadas, pero pueden ser mucho mayores.
En las siguientes secciones, analizaremos en profundidad los dos tipos de lubricación de película completa: hidrodinámico y elastohidrodinámico.
lubricación hidrodinámica
Este tipo de lubricación se produce entre las superficies deslizantes de una máquina cuando una película completa de aceite lubricante proporciona soporte y crea holgura entre las piezas, como ejes y cojinetes, por ejemplo. Sin embargo, para una lubricación hidrodinámica completa y eficaz, los componentes de la máquina deben ajustarse geométricamente y, cuando las superficies están en movimiento, debe existir una baja presión de contacto.
Para que la lubricación hidrodinámica funcione eficazmente, la viscosidad del aceite debe permitir que se mantenga la condición hidrodinámica en una amplia gama de condiciones de funcionamiento. Si las condiciones de funcionamiento reducen excesivamente la holgura de trabajo, existe el riesgo de que se produzca contacto metal con metal entre las asperezas o los puntos altos del metal.
Si la viscosidad de un aceite lubricante es excesivamente alta, la resistencia interna de sus moléculas puede disminuir significativamente la eficiencia operativa y provocar un aumento de la temperatura.
lubricación elastohidrodinámica
Esta condición de lubricación se produce cuando existe un movimiento de rodadura entre las piezas móviles de la máquina y la superficie de contacto presenta bajos niveles de conformidad. Cuando los componentes de la máquina son muy diferentes, sus zonas de contacto serán mucho más pequeñas. Esto implica que la presión existente no se distribuye uniformemente, sino que se concentra en una sola área, que a veces se calcula en cientos de miles de libras por pulgada cuadrada (PSI).
El aceite se desplaza hacia la zona de contacto entre la pista de rodadura y la bola, y la presión del lubricante aumenta bruscamente. Esta alta presión incrementa considerablemente la capacidad de retención de carga y la viscosidad del lubricante. Esta carga concentrada aplana ligeramente las partes metálicas de los componentes rodantes y la pista de rodadura hacia la zona de contacto. Esta deformación solo ocurre dentro de la zona de contacto, y el metal recupera elásticamente su forma original a medida que continúa el proceso de rotación.
La naturaleza de este proceso hace que los tratamientos térmicos del metal involucrado sean excepcionalmente importantes. Dado que la viscosidad del aceite se ve directamente afectada por la temperatura, cualquier temperatura de operación incorrecta puede interferir fácilmente con la correcta formación de la película lubricante elastohidrodinámica.
Las películas de aceite para la lubricación elastohidrodinámica son increíblemente delgadas y se utilizan en una amplia gama de aplicaciones mecánicas, desde dientes de engranajes y cojinetes de elementos rodantes hasta contactos de levas, donde se producen altas cargas de contacto por rodadura. Siempre que no se superen las temperaturas, cargas y velocidades recomendadas, esta lubricación garantiza que las asperezas nunca entren en contacto.
Ya sea hidrodinámica o elastohidrodinámica, un régimen de lubricación de película completa crea las condiciones de funcionamiento más óptimas para prevenir el desgaste y la fricción innecesarios en los componentes de la máquina.
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