Extendiendo la Vida de Rodamientos con Estrategias Expertas de Lubricación con Grasa

El equipo de I+D de SKF se enfoca en dominar la lubricación con grasa para prevenir las fallas de rodamientos más comunes —lubricación inadecuada. Combinando capacidad analítica interna con bancos de prueba líderes en la industria, SKF entrega soluciones que mejoran la fiabilidad, reducen el consumo de energía y soportan operaciones sostenibles.

Lubricación con Grasa para Aplicaciones de Rodamientos

Si bien un rodamiento ideal estaría libre de lubricante, una capa de grasa es esencial para separar elementos rodantes de pistas, previniendo daño por micro-deslizamiento. La grasa ofrece una película auto-reparable, protección contra corrosión y menor fricción comparada con aceite, siempre que sea de alta calidad y aplicada correctamente.

A diferencia de los rodamientos, la grasa tiene una vida finita. El modelo empírico de SKF calcula el intervalo de relubricación para una "grasa de buena calidad" y, a través del Factor de Rendimiento de Grasa (GPF), predice la vida para una amplia gama de grasas. Un GPF de 1 representa la calidad base; grasas con GPF > 1 superan el estándar. Vea Figura 1 para vida versus temperatura, velocidad y calidad.

Rendimiento Térmico y Relubricación

SKF recomienda operar grasas dentro de una "zona verde" definida por un concepto de semáforo. Temperaturas más allá de esta zona son aceptables solo por periodos breves. La exposición extendida a temperaturas altas o bajas, carga mecánica, envejecimiento o contaminantes acelera la degradación de la grasa. Las decisiones de relubricación dependen del tipo de grasa, cantidad y frecuencia —factores gobernados por el entorno operativo y método de suministro (manual, automático o centralizado).

Física de la Lubricación con Grasa

Predecir el rendimiento de la grasa requiere entender tanto química como dinámica de fluidos. La grasa se comporta como un fluido no newtoniano; su reología, envejecimiento térmico y oxidación del aceite base y espesante determinan la formación de película y longevidad. Conceptos de lubricación elasto-hidrodinámica (EHL), adaptados a grasa, explican cómo la deformación de contacto facilita la acumulación de película, mientras "EHL famélica" destaca el papel de partículas espesantes. La Figura 3 muestra un contacto engrasado vía interferometría, ilustrando el perfil de película no suave.

El análisis estadístico, particularmente distribuciones Weibull, se emplea para evaluar datos de vida de rodamientos y grasa, contabilizando la variabilidad inherente de eventos de falla.

Infraestructura de Pruebas de Grasa

Los bancos de prueba R0F y R2F de SKF, actualizados a R0F+, replican condiciones operativas realistas —carga, velocidad y temperatura— a través de una gran flota de pruebas. Estos bancos, junto con pruebas funcionales (par de arranque, fricción, corrosión, vibración y ruido), proporcionan datos comprehensivos. Un laboratorio químico de última generación soporta análisis riguroso.

Desarrollo de Producto Aprovechando Conocimiento de Grasa

Insights avanzados de grasa alimentan directamente el diseño de rodamientos. Los rodamientos de bolas de ranura profunda Energy Efficient (E2) de SKF, mostrados en Figura 5, logran al menos 30 % menos fricción y consumen menos lubricante. La Figura 6 demuestra que la vida de engrasado —y por tanto la vida de servicio del rodamiento— se duplica comparado con rodamientos estándar, gracias a grasa mejorada, geometría y diseño de jaula.

Rodamientos de pala y guiñada de turbinas eólicas se beneficiaron de una nueva grasa (SKF LGBB 2) con propiedades anti-falso brinelling. La Figura 7 muestra monitoreo de fricción sobre oscilaciones, revelando la capa tribo superior de la nueva grasa. La Figura 8 mapea ventanas operativas para grasas bajo condiciones de rodamiento de pala, destacando el rendimiento anti-fretting de SKF LGBB 2 a bajas temperaturas.

Para rodamientos de plantas de papel, SKF introdujo una grasa espesada con polímero que reemplaza espesantes de jabón tradicionales con una red de polipropileno no polar. Este diseño produce intervalos de relubricación extendidos, menor consumo de energía en producción y excelente rendimiento a bajas temperaturas.

Rodamientos de eje principal de turbinas eólicas enfrentan cargas extremas, bajas velocidades y movimiento oscilatorio. SKF ofrece tres grasas adaptadas para climas offshore y fríos, cada una verificada por OEMs mayores. La Tabla 1 resume sus propiedades clave.

Conclusión

Integrando I+D rigurosa, modelado predictivo e innovación de producto, SKF extiende la vida de rodamientos, reduce fricción y baja consumo de energía. Los intervalos de servicio más largos resultantes se traducen en menos mantenimiento y residuos disminuidos —impulsores clave de práctica industrial sostenible.

Referencias

1. E. Ioannides, G. Bergling, and A. Gabelli. An analytical formulation for the life of rolling bearings. Acta Polytechnica Scandinavia, Mechanical Engineering Series, Finnish Academy of Technology, (137), 1999.
2. P.M. Lugt. A review on grease lubrication in rolling bearings. Tribology Transactions, 52(4):470-480, 2009.
3. B. Huiskamp. Grease life in lubricated-for-life deep groove ball bearings. Evolution, 2:26–28, 2004.
4. A. van den Kommer and J. Ameye. Prediction of remaining grease life— a new approach and method by linear sweep voltammetry. Proceedings Esslingen Conference, pages 891–896, 2001.
5. M.T. van Zoelen, C.H. Venner, and P.M. Lugt. Prediction of film thickness decay in starved elasto-hydrodynamically lubricated contacts using a thin-film layer model. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers. Part J, Journal of engineering tribology, 223(3):541-552, 2009.
6. T. Andersson. Endurance testing in theory. Ball Bearing Journal, 217:14–23, 1983.
7. D. Meijer, D. Polymer thickened lubricating grease. European Patent Application (EP 0 700 986 A3), 1996.
8. SKF General Catalog, 6000/I (2008)