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La lubricación de rodamientos se refiere al uso de grasa o aceite para reducir la fricción y el desgaste entre los componentes del rodamiento, como los elementos rodantes y las pistas de rodadura. En aplicaciones industriales, la lubricación con grasa representa aproximadamente entre el 80 % y el 90 % de los casos de uso de rodamientos, mientras que la lubricación con aceite se prefiere para sistemas de alta velocidad o alta temperatura que requieren disipación de calor.
Diversos estudios realizados en la industria de los rodamientos demuestran que una lubricación inadecuada, que incluye el uso de un tipo de lubricante incorrecto, una cantidad errónea o la contaminación, contribuye a hasta un 80% de fallos en los rodamientos.
Tabla de contenido
- ¿Qué es la lubricación de rodamientos?
- ¿Por qué es importante la lubricación de los rodamientos?
- Tipos de lubricantes para cojinetes
- Grasa vs. Aceite: Comparación completa
- Cómo elegir el lubricante adecuado para rodamientos
- Métodos de lubricación de cojinetes
- ¿Cuánta grasa necesita un rodamiento?
- ¿Con qué frecuencia se deben lubricar los rodamientos?
- Lubricación de cojinetes por industria
- Problemas y soluciones comunes en la lubricación de cojinetes
- Preguntas frecuentes
- Referencias y sobre el autor
¿Qué es la lubricación de rodamientos?
La lubricación de los cojinetes es el proceso de aplicar un lubricante, normalmente grasa o aceite, para crear una película protectora entre las superficies de los cojinetes, incluidos los elementos rodantes y las pistas de rodadura, con el fin de reducir la fricción, prevenir el desgaste y prolongar la vida útil.
Esta película lubricante, a menudo denominada película elastohidrodinámica (EHD), separa las superficies metálicas a nivel microscópico, evitando el contacto directo y minimizando la pérdida de energía, la generación de calor y los daños en la superficie.
¿Qué es una película lubricante EHD?
La película de lubricación elastohidrodinámica (EHD) es una capa microscópica de aceite que se forma a alta presión entre los elementos rodantes y las pistas de rodadura. Esta película suele tener solo unos pocos micrómetros de espesor, pero es lo suficientemente resistente como para evitar el contacto directo metal con metal.
Sin una película lubricante estable, las superficies de los cojinetes sufren un desgaste inmediato, un aumento de la fricción y una falla rápida.
¿Por qué es importante la lubricación de los rodamientos?
Se reconoce ampliamente que la lubricación adecuada de los rodamientos es el factor más crítico que influye en su rendimiento y vida útil.
Los estudios del sector indican que los problemas relacionados con la lubricación —incluida la lubricación insuficiente, la lubricación excesiva, la contaminación y la selección incorrecta del lubricante— son responsables de hasta el 80% de las fallas de los rodamientos en entornos industriales.
La lubricación de los rodamientos cumple cinco funciones esenciales:
- Reduce la fricción entre elementos rodantes y pistas de rodadura
- Evita el desgaste al mantener una película protectora bajo carga
- Protege contra la corrosión. por humedad y contaminación
- Disipa el calor generado durante el funcionamiento a alta velocidad o con carga elevada
- Sellos contra contaminantes tales como polvo, agua y escombros
Tipos de lubricantes para cojinetes
Existen tres tipos principales de lubricantes que se utilizan en aplicaciones de rodamientos:
1. Lubricación con grasa
La lubricación con grasa es el método de lubricación de rodamientos más común, utilizado en aproximadamente el 80-90% de las aplicaciones de rodamientos industriales.
La grasa para rodamientos actúa como lubricante y como medio de sellado, protegiendo contra la contaminación a la vez que mantiene una película lubricante estable.
Qué es Grasa para cojinetes? La grasa para rodamientos es un lubricante semisólido compuesto por tres componentes:
| Componente | Función |
|---|---|
| Aceite base (normalmente 75–90%) | Proporciona la película lubricante propiamente dicha |
| Espesante (litio, poliurea, calcio) | Mantiene el aceite en su lugar dentro del cojinete. |
| Aditivos | Inhibidores de óxido, antidesgaste, antioxidantes |
Cuándo usar grasa:
- Ubicaciones de rodamientos de difícil acceso
- Cojinetes sellados o prelubricados
- Aplicaciones con acceso de mantenimiento poco frecuente
- Ambientes con contaminación por polvo o agua.
2. Lubricación con aceite
El aceite es un lubricante líquido, mineral o sintético, que se utiliza cuando los requisitos de velocidad, temperatura o disipación de calor superan lo que la grasa puede soportar.
Cuándo usar aceite:
- Aplicaciones de alta velocidad (turbinas, husillos, máquinas CNC)
- Entornos de alta temperatura donde la grasa se degradaría
- Aplicaciones en las que se debe eliminar activamente el calor del cojinete.
- Cajas de cambios donde los cojinetes comparten aceite con los engranajes.
Propiedad clave: Viscosidad El parámetro más importante para la selección del aceite es viscosidad — una medida de la resistencia del fluido al flujo. Mayor viscosidad = película más gruesa. Menor viscosidad = flujo más rápido, mejor para altas velocidades.
La viscosidad se expresa en centistokes (cSt) y debe coincidir con la velocidad y la temperatura de funcionamiento del rodamiento.
3. Lubricación sólida/seca
Se utiliza en condiciones extremas donde ni el aceite ni la grasa pueden resistir.
Lubricantes sólidos comunes:
- Disulfuro de molibdeno (MoS₂) — Alta carga, entornos de vacío
- Grafito — Aplicaciones de alta temperatura de hasta 450 °C
- PTFE (Teflón) — entornos aptos para la manipulación de alimentos y salas blancas
Cuándo utilizar lubricantes sólidos:
- Temperaturas extremas (superiores a 200 °C o inferiores a -50 °C)
- Entornos de vacío o radiación (aeroespacial)
- Procesamiento de alimentos donde la contaminación no es aceptable.
Grasa vs. aceite para rodamientos: comparación completa
| Factor | Grasa | Aceite |
|---|---|---|
| Solicitud | ~80–90% de rodamientos | Sistemas de alta velocidad/alta temperatura |
| Disipación de calor | Pobre | Excelente |
| Capacidad de sellado | Excelente | Limitado |
| Frecuencia de mantenimiento | Más bajo | Más alto |
| Riesgo de fugas | Mínimo | Más alto |
| Idoneidad de velocidad | Velocidad baja a media | Alta velocidad |
| Relubricación | Manual / automático | Sistema de circulación |
| Protección contra la contaminación | Mejor | Requiere sellado |
| Costo | Menor costo del sistema | Más alto (bombas, depósitos) |
En resumen: Usar grasa como tu opción predeterminada. Cambiar a aceite únicamente cuando la disipación de calor, la alta velocidad o la lubricación compartida con otros componentes de la máquina lo requieran.
Cómo elegir el lubricante adecuado para rodamientos
Para seleccionar el lubricante adecuado para rodamientos, es necesario evaluar cinco parámetros clave:
1. Velocidad de funcionamiento (valor DN)
La velocidad determina la viscosidad del aceite necesaria.
Fórmula: DN = Diámetro del orificio del rodamiento (mm) × Velocidad (RPM)
- Valor DN alto → Utilice un lubricante de menor viscosidad.
- Valor DN bajo → Mayor viscosidad aceptable
Regla: A altas velocidades, se prefiere una grasa más fluida (NLGI Grado 1-2) para minimizar la agitación y el calor.
2. Cargar
- Carga ligera, alta velocidad → Aceite de baja viscosidad o grasa ligera
- Carga pesada, velocidad lenta → Aceite de alta viscosidad o grasa espesa (NLGI Grado 2–3)
- cargas de choque → Grasa con aditivos de extrema presión (EP)
3. Temperatura de funcionamiento
| Rango de temperatura | Lubricante recomendado |
|---|---|
| De -40 °C a +80 °C | Grasa de litio estándar |
| +80°C a +150°C | Grasa de poliurea o de complejo de litio |
| +150°C a +200°C | Perfluoropoliéter (PFPE) o grasa sintética |
| Por encima de +200°C | Lubricantes sólidos (grafito, MoS₂) |
| Por debajo de −40 °C | Grasa de aceite base sintético (PAO o éster) |
4. Medio ambiente
- Condiciones húmedas/de lavado → Grasa de sulfonato de calcio o grasa de complejo de calcio (excelente resistencia al agua)
- Ambientes polvorientos/contaminados → Grasa más rígida con buenas propiedades de sellado.
- Exposición química → Lubricantes sintéticos o a base de PFPE
- Aplicaciones aptas para uso alimentario → Lubricantes con certificación NSF H1
5. Guía de selección de grado NLGI
| Grado NLGI | Consistencia | Uso típico |
|---|---|---|
| NLGI 000–00 | Muy fluido | Sistemas centralizados de lubricación |
| NLGI 0–1 | Semifluido | Rodamientos de alta velocidad y baja temperatura |
| NLGI 2 | Mediano (el más común) | Rodamientos industriales generales |
| NLGI 3 | Rígido | Cojinetes de eje vertical de alta vibración |
La norma NLGI Grado 2 es el punto de partida correcto para la mayoría de las aplicaciones de rodamientos industriales.
Métodos de lubricación de cojinetes
Métodos de aplicación de grasa
Pistola de engrase manual El método más común para los equipos de mantenimiento. Aplique la grasa lentamente mientras la máquina gira a baja velocidad. Nunca inyecte grasa rápidamente en un cojinete estático.
Sistema de lubricación automática centralizada Ideal para múltiples puntos de lubricación. Dosifica de forma precisa y programada automáticamente, eliminando el error humano y el riesgo de lubricación excesiva o insuficiente.
Rodamientos sellados prelubricados Llenado y sellado de fábrica. No requiere relubricación durante la vida útil del rodamiento. Común en motores eléctricos y electrodomésticos.
Métodos de aplicación de aceite
| Método | Mejor para |
|---|---|
| Baño de aceite | Cojinetes de eje horizontal de baja a media velocidad |
| Niebla de aceite | Aplicaciones de alta velocidad y carga ligera |
| Sistema de circulación de aceite | Alta velocidad, alta temperatura; elimina el calor de forma continua. |
| Inyección de aceite | Aplicaciones de velocidad extremadamente alta (turbinas, husillos) |
¿Cuánta grasa necesita un rodamiento?
La regla general: Llenar la carcasa del cojinete para 30–40% de su volumen interno libre (dependiendo de la velocidad y el tipo de rodamiento).
Esto es fundamental. La mayoría de las fallas en los rodamientos causadas por un exceso de lubricación ocurren porque los equipos de mantenimiento asumen que "más grasa equivale a mejor protección".“
¿Qué ocurre con demasiada grasa?
- Los elementos rodantes deben forzar el paso a través del exceso de lubricante.
- El batido genera calor excesivo
- El aceite se separa del espesante (“sangrado”).
- El aumento de la temperatura de funcionamiento acelera la degradación de la grasa.
¿Qué ocurre cuando hay muy poca grasa?
- Formación inadecuada de la película
- Contacto metal con metal
- Desgaste rápido, sobrecalentamiento y fallo prematuro
¿Con qué frecuencia se deben lubricar los rodamientos?
No existe un intervalo de relubricación universal. El intervalo correcto depende de:
- Tipo y tamaño del rodamiento
- Velocidad de funcionamiento
- Temperatura de funcionamiento
- Condiciones ambientales (polvo, agua, vibraciones)
- Calidad y grado del lubricante
Guía general de relubricación
| Temperatura de funcionamiento | Intervalo de cambio del baño de aceite |
|---|---|
| Alrededor de 50 °C | Cada 12 meses |
| De 70 °C a 100 °C | Cada 3 meses |
| Por encima de 100 °C | Mensualmente o según el análisis del aceite. |
Regla de temperatura para la grasa: Como regla general, por cada 15 °C por encima de 70 °C, el intervalo de relubricación debe reducirse a la mitad.
Para cojinetes de eje vertical: Reduzca a la mitad el intervalo estándar calculado.
Buenas prácticas: Relubricación basada en el estado del vehículo
Las plantas modernas utilizan cada vez más monitorización por ultrasonido Para detectar los niveles reales de fricción en los rodamientos. Esto reemplaza los programas basados en calendario con intervalos basados en el estado del rodamiento, lo que garantiza que la grasa se agregue solo cuando el rodamiento realmente la necesite, evitando tanto la lubricación excesiva como la insuficiente.
Lubricación de cojinetes por industria
Cojinetes para motores eléctricos
- La mayoría utiliza rodamientos de bolas sellados y prelubricados.
- Cuando se requiera relubricación: utilice grasa de poliurea (NLGI Grado 2–3)
- Evite el exceso de grasa: el exceso de grasa en los cojinetes del motor provoca vibraciones y temperaturas elevadas.
- Importante: utilice grasa compatible con la clase de temperatura del motor.
Equipos para minería y canteras
- Condiciones de carga extrema, contaminación, vibración y choque
- Usar grasa de complejo de litio o sulfonato de calcio de alta viscosidad con aditivos EP
- Considere la posibilidad de utilizar sistemas de lubricación automática para puntos de lubricación inaccesibles.
- Los intervalos de relubricación son cortos: semanales o basados en las horas de funcionamiento.
Cojinetes para fábricas de acero y papel
- Combinación de altas temperaturas, agua, vapor y carga pesada.
- La mejor opción: Grasa compleja de sulfonato de calcio — proporciona una excepcional resistencia al agua y estabilidad a altas temperaturas.
- Las fábricas de papel requieren específicamente grasas que no contaminen el producto.
Cojinetes para turbinas eólicas
- Exigencias extremas: largos intervalos entre mantenimientos, cargas variables, bajas temperaturas, ubicaciones remotas.
- Los cojinetes del eje principal requieren grasas de aceite base sintético con un excelente rendimiento a bajas temperaturas
- La grasa del cojinete principal debe resistir el desgaste por fricción (micromovimientos producidos por vibración).
Sistemas de transporte
- Intervalos de lubricación prolongados, a menudo en entornos sucios.
- Usar Grasa de complejo de litio de grado 2 según NLGI con aditivos anticorrosivos
- Se recomiendan sistemas de lubricación automática centralizada para líneas de transporte largas.
Problemas y soluciones comunes en la lubricación de cojinetes
Problema 1: Sobrecalentamiento del rodamiento
Causa: Exceso de lubricación, viscosidad incorrecta o grado NLGI inadecuado para la velocidad de funcionamiento.
Señales: Temperatura elevada, decoloración de la grasa, olor a quemado.
Solución:
- Verifique el nivel de llenado de grasa (objetivo 30–40% dependiendo de la velocidad y el tipo de rodamiento).
- Confirme que el grado de viscosidad coincide con la velocidad de funcionamiento (valor DN).
- Compruebe si la temperatura del rodamiento vuelve a la normalidad después del rodaje inicial (un aumento temporal de la temperatura es normal después de la relubricación).
Problema 2: Fuga de grasa en los cojinetes
Causa: Exceso de embalaje, grasa demasiado blanda para la aplicación o daños en el sello.
Señales: Exudación de grasa de las juntas, depósitos grasientos en los componentes circundantes.
Solución:
- Reduzca la cantidad de grasa a un llenado de 30–40% (dependiendo del tipo de rodamiento).
- Seleccione un grado NLGI más alto (grasa más rígida).
- Inspeccione y reemplace los sellos desgastados o dañados.
Problema 3: Desgaste prematuro de los cojinetes
Causa: Lubricación insuficiente, falta de lubricante o contaminación.
Señales: Aumento del ruido, vibraciones, temperatura elevada, corrosión visible en las pistas de rodadura.
Solución:
- Verifique que se esté respetando el intervalo de relubricación.
- Compruebe que la grasa nueva llega realmente al rodamiento (y que no está bloqueada por residuos endurecidos).
- Inspeccione los sellos para detectar la entrada de contaminantes.
- Considere la posibilidad de cambiar a un lubricante de mayor calidad con mejor estabilidad a la oxidación.
Problema 4: Mezcla de grasas incompatibles
Causa: Utilizar un tipo de grasa diferente durante la relubricación sin purgar la grasa vieja.
Señales: Exudación de aceite, depósitos salinos, caída repentina del rendimiento lubricante.
Solución:
- Siempre confirme que la nueva grasa sea compatible con la grasa existente antes de mezclarla.
- Al cambiar de tipo de grasa, enjuague completamente el rodamiento con el nuevo producto antes de reanudar la relubricación normal.
- Mantenga registros del producto de grasa utilizado en cada ubicación del rodamiento.
Problema 5: Degradación (oxidación) de la grasa
Causa: Mayor durabilidad de la grasa, resistencia a temperaturas excesivas o contaminación por agua.
Señales: La grasa se oscurece, se endurece o se desmorona. Pérdida de consistencia. Aumento del ruido en los rodamientos.
Solución:
- Reduzca los intervalos de relubricación en aplicaciones de alta temperatura.
- Seleccione una grasa con mayor estabilidad a la oxidación (poliurea o aceite base sintético).
- Instale un mejor sellado para reducir la entrada de agua.
Preguntas frecuentes
¿Qué es la lubricación de rodamientos? La lubricación de los rodamientos es el proceso de aplicar grasa o aceite para crear una película protectora entre los componentes del rodamiento, incluidos los elementos rodantes y las pistas de rodadura, con el fin de reducir la fricción, prevenir el desgaste y prolongar su vida útil.
¿Por qué es importante la lubricación de los rodamientos? Sin una lubricación adecuada, se produce inmediatamente el contacto metal con metal entre los elementos rodantes y las pistas de rodadura. Esto genera calor extremo, provoca un desgaste rápido y conduce a la falla del rodamiento. Estudios de la industria indican que los problemas relacionados con la lubricación representan hasta el 80% de las fallas de rodamientos en entornos industriales.
¿Qué lubricante es mejor para los rodamientos: grasa o aceite? La grasa es la opción correcta para aproximadamente el 80-90% de las aplicaciones de rodamientos industriales. El aceite es mejor cuando las velocidades de operación son muy altas, cuando se debe disipar activamente el calor del rodamiento o cuando este comparte lubricación con cajas de engranajes u otros componentes.
¿Qué grasa es la mejor para los cojinetes de los motores eléctricos? La grasa a base de poliurea (NLGI Grado 2 o 3) es la opción más recomendada para los rodamientos de motores eléctricos. Ofrece una excelente estabilidad a altas temperaturas, resistencia a la oxidación y es compatible con los materiales de sellado comunes para motores.
¿Con qué frecuencia se deben lubricar los rodamientos? No existe un intervalo universal. Como guía general, para sistemas de lubricación por baño de aceite a 50 °C, cambie el aceite anualmente; a 70-100 °C, cada 3 meses. Para cojinetes lubricados con grasa, como regla general, reduzca a la mitad el intervalo estándar por cada 15 °C por encima de 70 °C. El monitoreo basado en el estado (ultrasonido) es el método más confiable.
¿Cuánta grasa debo poner en un rodamiento? Llene la carcasa del rodamiento hasta un 30-40 µT de su volumen interno libre (según la velocidad y el tipo de rodamiento). El llenado excesivo es uno de los errores de mantenimiento más comunes y provoca sobrecalentamiento por agitación.
¿Puedes mezclar diferentes? grasas para rodamientos? La mezcla de grasas incompatibles puede provocar que el aceite se filtre del espesante, formando depósitos salinos que dañan los elementos rodantes. Verifique siempre la compatibilidad de las grasas antes de mezclarlas. Al cambiar de tipo de grasa, enjuague completamente el rodamiento con la nueva grasa antes de usarlo.
¿Qué provoca la degradación de la grasa de los rodamientos? Las principales causas son: calor excesivo, uso prolongado más allá de la vida útil de la grasa, contaminación por agua, oxidación y cizallamiento mecánico a velocidades muy altas. Elegir una grasa con la clasificación de temperatura y la estabilidad a la oxidación adecuadas minimiza la degradación prematura.
¿Qué significa la clasificación NLGI en la grasa para rodamientos? La clasificación NLGI (Instituto Nacional de Grasas Lubricantes) indica la consistencia (rigidez) de una grasa. NLGI 2 es el estándar para la mayoría de las aplicaciones industriales. Las clasificaciones superiores son más rígidas y más adecuadas para aplicaciones con alta vibración o ejes verticales. Las clasificaciones inferiores son más fluidas y apropiadas para sistemas de lubricación centralizada.
¿Qué ocurre si un rodamiento se lubrica en exceso? La lubricación excesiva obliga a los elementos rodantes a trabajar contra un exceso de grasa, lo que provoca agitación. Esto genera calor, acelera la degradación de la grasa, aumenta la temperatura de funcionamiento y, en última instancia, puede causar la misma falla que la lubricación insuficiente, pero en sentido contrario.
¿Es mejor el aceite sintético que el aceite mineral para los cojinetes? Los aceites sintéticos ofrecen un índice de viscosidad más alto (mayor estabilidad en diferentes rangos de temperatura), mejor resistencia a la oxidación y una vida útil más prolongada. Son la opción preferida para temperaturas extremas, intervalos de relubricación prolongados y aplicaciones donde un rendimiento superior justifica el mayor costo.
Conclusión
La lubricación de los rodamientos no es una tarea de mantenimiento secundaria, sino la principal defensa contra las fallas. Estudios de la industria indican que los problemas relacionados con la lubricación son responsables de hasta el 80% de las fallas de los rodamientos, debido a errores como el tipo, la cantidad o el intervalo de lubricación incorrectos, o productos incompatibles.
Los principios clave que hay que recordar:
- Por defecto Grasa NLGI Grado 2 para la mayoría de los rodamientos industriales
- Llenar hasta 30–40% de volumen libre de vivienda (dependiendo de la velocidad y el tipo de rodamiento) — nunca más
- Lubricante compatible con temperatura, velocidad, carga y entorno — no es solo un hábito
- Cambiar a aceite solo cuando la disipación de calor o la velocidad lo requieran
- Nunca mezclar grasas incompatibles sin enjuagar primero
- Como regla general, Reduzca a la mitad los intervalos de relubricación por cada 15 °C por encima de 70 °C.
- Usar monitoreo de condiciones Reemplazar los intervalos basados en el calendario siempre que sea posible.
En Zhongtian Petrochemical, suministramos lubricantes industriales diseñados para satisfacer estas exigencias específicas, desde grasas para minería de extrema presión hasta formulaciones de poliurea sintética para motores eléctricos y turbinas eólicas. Nuestro equipo técnico trabaja directamente con los ingenieros de mantenimiento para seleccionar el lubricante adecuado para cada aplicación de rodamientos.
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Referencias y sobre el autor
Escrito por: El equipo de ingeniería de lubricación de Zhongtian Petrochemical es especialista en la formulación de lubricantes industriales y la optimización del mantenimiento de rodamientos, con más de 15 años de experiencia en los sectores de minería, acero, papel y generación de energía.
Referencias técnicas:
- Biblioteca de conocimientos sobre rodamientos Koyo/JTEKT: Clasificación y métodos de lubricación de rodamientos
- Instituto Nacional de Grasas Lubricantes (NLGI) — Normas de clasificación de grasas
- Mobil Industrial — Guía para la determinación del intervalo de relubricación
- Lubricación de maquinaria: investigación sobre fallas de lubricantes y rendimiento de los rodamientos
- Noticias sobre rodamientos: causas comunes de fallos en rodamientos en aplicaciones industriales
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