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Como incrementar la eficiencia energética de rodamientos mediante un asesoramiento calificado

07. Marzo 2013

Como incrementar la eficiencia energética de rodamientos mediante un asesoramiento calificado

La eficiencia energética de rodamientos ha aumentado en los últimos años, debido principalmente a los nuevos diseños que reducen las pérdidas por fricción. ¿Qué rol juega el lubricante en este contexto?

Klüber Lubrication desarrollo un nuevo banco de pruebas para entender mejor la influencia de lubricantes en la eficiencia energética de rodamientos, optimizando de esta manera su servicio de asesoría.

La eficiencia energética es uno de los grandes temas de nuestro tiempo. Los operadores no solo desean ahorrar en gastos operativos sino también preservar recursos valiosos. Lubricantes hechos a medida para una aplicación específica pueden contribuir en forma efectiva para lograr este fin: cada vez que la fricción se reduce de manera permanente, también los periodos de inactividad pueden hacerlo, a la vez que las operaciones se vuelven más eficientes.

A menudo, los operadores no conocen acerca del potencial escondido para ahorrar energía. Por ejemplo, resulta obvio que grasas con bajos coeficientes de fricción jueguen un rol importante en los engranajes muy grandes de las instalaciones de energía eólica, pero también pueden traer aparejados notables ahorros cuando se emplean para la lubricación de rodamientos en artefactos y en componentes como motores eléctricos y ventiladores.

Un banco de pruebas completo para lubricantes sumamente eficientes
El primer paso en los proyectos que buscan ahorrar energía es analizar el statu quo, incluyendo la eficiencia del sistema tribologico. Klüber Lubrication tiene un banco de pruebas completo para realizar mediciones precisas de los coeficientes de fricción de los componentes. Lo utiliza para desarrollar y optimizar lubricantes sumamente eficientes para aplicaciones específicas de sus clientes. La eficiencia de los lubricantes también puede ser demostrada en los bancos de prueba.

Esto fue precisamente lo que un cliente le solicito a Klüber Lubrication. El experto en lubricación uso un banco de prueba especial para llevar a cabo mediciones de eficiencia en engranajes abiertos. El objeto de la prueba eran los rodamientos de ranura profunda, similares a los usados por el cliente. Se suponía que el resultado de la prueba demostraría la mayor eficiencia energética de rodamientos abiertos debido a un lubricante con valores de fricción óptimos.

El banco de pruebas sirve para determinar en que grado exactamente, una grasa reduce la fricción en un componente. Colocado en una cámara climática, los rodamientos se disponen en un banco y son impulsados con un motor. Se puede fijar la temperatura para que reproduzca la verdadera temperatura de aplicación. La cámara climática esta sellada térmicamente y separada de la unidad de carga y del medidor de torsión. Se puede emplear la unidad de carga para aplicar carga a los rodamientos, tanto en forma radial como axial, mientras que el medidor de torsión es el elemento central del banco de pruebas que mide la fricción.

Los rodamientos de prueba eran rodamientos de ranura profunda, tipo 6204, como los utilizados en motores de ventiladores. Según el diseño convencional de motores, el momento de fricción se media en dos rodamientos de prueba. Se descubrió que el ahorro potencial con una grasa adecuada podría llegar hasta 480 kilowatts-hora, en base a una vida útil del componente de 20 años u 80.000 horas de uso. En vista de la cantidad de componentes que se utilizan todos los días, el ahorro potencial es enorme.

Asesoramiento a medida da resultados
Sin embargo, las mediciones que se llevaron a cabo en el nuevo banco de pruebas demostraron que los conceptos acerca de la grasa no necesariamente traen aparejados en todos los casos, mejoras en el rendimiento o la eficiencia. A altas temperaturas, las características de rendimiento de las grasas eran similares. Los coeficientes de fricción se asemejaban cada vez más con el aumento de la temperatura. Por este motivo, el lubricante debe ser elegido según la aplicación, los requisitos y los objetivos, es decir, ahorro de energía.

Al la hora de elegir un lubricante, siempre deben tomarse en cuenta las condiciones de operación. Además de la temperatura de la aplicación y condiciones ambientales, como por ejemplo aire salitre o polvoriento, deben considerarse el lugar donde se emplea el componente y las cargas a las cuales esta sujeta. La compatibilidad de todos los lubricantes empleados es otro aspecto importante, ya que la incompatibilidad puede dañar a los componentes. Una vez realizado un análisis completo de los rodamientos de ranura profunda, el lubricante y las condiciones operativas en el caso anteriormente descripto, Klüber Lubrication pudo recomendar un lubricante alternativo, contribuyendo así a un ahorro energético.

En conclusión, para los operadores siempre resulta conveniente hacer una consulta con un experto en tribología ya que se pueden lograr ahorros energéticos efectivos. Según la aplicación, un cambio de lubricante puede contribuir en forma significativa a una operación energéticamente mucho más eficiente.

Escrito por: Dieter Schuster, Gerente de Ingeniería de Aplicaciones (rodamientos, guías lineales, motores eléctricos) Klüber Lubrication München KG