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Engrasando Motores Eléctricos
Respondiendo a preguntas hechas con frecuencia (y no tan
frecuentes)
Por Howard W. Penrose, Ph.D., ALL-TEST Pro div.
de BJM Corp.
La lubricación de motores eléctricos
puede ser una práctica de mantenimiento crucial para mejorar la
confiabilidad del sistema del motor. Desafortunadamente, una cantidad
significativa de información falsa se proporciona dentro de la
industria. Por ejemplo, aquellos con una carencia del conocimiento de
cómo el trabajo de los motores y de los cojinetes promoverá a menudo la
"purga” frecuente de la grasa del motor. Esta práctica pone la tensión
indebida en el motor, reduciendo su vida y aumentando la ocasión para la
falla del cojinete y la contaminación de la bobina.
El purgar la grasa es la práctica de
forzar la grasa totalmente a través del alojamiento del cojinete hasta
remover la grasa vieja y la grasa nueva aparece en el medidor Mientras
que esta práctica se realiza en ambientes altamente contaminados,
proporciona muchos peligros a la confiabilidad del motor. Había muchas
veces, como oficial de reparación de motores, que desmontaba o
localizaba las averías en una bobina o una falla del cojinete en las
cuales el motor estaba lleno de grasa. Algunos aditivos de grasa
reaccionarán con el aislamiento de la bobina o apenas proporcionarán una
manta termal, reduciendo la vida de la bobina, cuando la grasa purgada
gotea a través del cojinete o del casquillo del cojinete y sobre la
bobina, aun cuando el escape de la grasa está abierto.
La
lubricación del cojinete, por otra parte, es la práctica de agregar
bastante grasa para tener en cuenta la lubricación de las superficies de
la fricción del cojinete y el retiro eventual de contaminantes de la
cubierta de la grasa. El propósito de este artículo es proporcionar una
descripción y una dirección para la lubricación apropiada de cojinetes.
Como
trabajan los cojinetes?
El tipo más
común de cojinete es el cojinete clasificado AFBMA-7 C-3. C-3 se
relaciona con las separaciones internas de las superficies del cojinete.
En la mayoría de los cojinetes clasificados para motor, hay una
separación de 3-5 mils (milésimos de una pulgada) por donde fluye la
lubricación para reducir la fricción y el desgaste de las superficies
trabajadas en la máquina. El cojinete en sí, consiste en una carrera
interna, una carrera externa, esferas, y una jaula que distribuya
uniformemente las esferas. Los cojinetes comunes se diseñan para
permitir una carga radial con un cierto cargamento axial limitado.
Todos los cojinetes se lubrican con aceite.
La grasa, por sí misma, es una esponja de
aceite. La parte de la base (esponjosa) de la grasa varía dependiendo
del fabricante, de la temperatura, del ambiente, y de la preferencia del
usuario. La grasa sostiene al aceite en suspensión y permite que éste
fluya durante la operación. Las compresas de aceite entre las esferas
del cojinete, carreras internas y externas, y la jaula, reducen la
fricción. Los rodamientos de balines tienen pequeñas, microscópicas
superficies ásperas en las bolas; estas superficies mueven el aceite,
sosteniéndose a las esferas durante la operación
Cuando se agrega demasiada grasa, la
grasa se comprime en la superficie del rodamiento, aumentando la presión
y dando como resultado; calor. Poca grasa hace que la fricción
superficial aumente, dando por resultado calor. En cualquier caso, una
vez que el ruido es perceptible, el rodamiento ha fallado. La reducción
de ruido por la lubricación requiere de grasa excesiva, poniendo en
peligro el motor, y dando al técnico la seguridad falsa de ampliar la
vida del motor que, en realidad, daño adicional le está ocurriendo a la
máquina.
Los
cojinetes también pueden tener protectores o sellos. Los protectores del
cojinete son las guarniciones de metal que tienen separaciones pequeñas
entre la carrera interna del cojinete y entran en contacto con la
carrera externa de cualquier lado de las esferas y de la jaula. Las
separaciones pequeñas cerca de la carrera interna permiten que un poco
de aceite y grasa se muevan en las piezas móviles del cojinete, pero
evitan que las partículas de gran tamaño pasen hacia el cojinete que
potencialmente puede ser perjudicial en las superficies trabajadas de la
máquina. Los cojinetes sellados tienen superficies selladas que rozan la
carrera interna, mientras que los cojinetes sellados "sin contacto"
tienen tolerancias extremadamente cercanas entre la superficie del sello
y la carrera interna que previenen partículas debajo de varios milésimos
de una pulgada. Sellados, y algunos blindados, a estos cojinetes se les
refiere como cojinetes no engrasables.
Cuales son algunas precauciones al
engrasar un motor?
Al engrasar motores eléctricos, hay un
número de precauciones que se deben de considerar:
•
Cuando los
motores eléctricos son manufacturados, o reparados, la grasa se puede
acomodar en lugares de los motores que no son susceptibles a la grasa.
El surtidor debe poder proporcionar la confirmación que el motor puede
ser engrasado.
•
Los
motores eléctricos se deben desenergizar y cerrar (LOTO) antes de
engrasar.
•
No
debe de haber pintura en los compartimientos de la grasa.
•
La
pistola promedio de grasa deberá introducir 1 onza por cada 23 golpes.
•
Tenga cuidado con la compatibilidad de la grasa (Vea la Tabla
1—Compatibilidad de la Grasa). Los aditivos en algunas grasas no se
mezclan bien y pueden causar que la grasa se solidifique o se vuelva
liquida.
¿Cuál es el procedimiento apropiado para
engrasar?
Lo que sigue es el procedimiento estándar
para engrasar los rodamientos:
1. Limpie la grasa de la
guarnición de la presión; limpie la suciedad, desechos, y la pintura
alrededor de la entrada del depósito de la grasa. Esto evita que objetos
ajenos entren en la cavidad de la grasa.
2. Quite la tapa del deposito de
la grasa e inserte un cepillo lo más hondo posible. Esto quitará
cualquier grasa endurecida. Quite el cepillo y limpie cualquier grasa.
3. Agregue la grasa como se
muestra en la Tabla 2.
4. Permita que el motor funcione
por aproximadamente 30-40 minutos antes de colocar la tapa del depósito
de grasa. Esto reduce las oportunidades de que se desarrolle presión en
el alojamiento del rodamiento.
¿Qué tan frecuente se deben de engrasar
los rodamientos?
Los rodamientos se deben de lubricar en
un promedio como se muestra en la Tabla 3. El medio ambiente operacional
y por el tipo de grasa utilizado pueden ser factores para que se
necesiten servicios de lubricación más frecuentes.
Se recomienda que el tipo de grasa usado
en cada motor esté registrado para evitar alguna falla prematura del
rodamiento. En muchos casos, es posible estandardizar el tipo de grasa
usado en la mayoría de motores. Es también buena práctica informar a su
taller de reparación, el tipo de grasa que utiliza, en caso de que la
grasa estándar usada por el taller de reparación difiera con su grasa
estándar.
Como podemos medir la cantidad de grasa
recomendada en la Tabla 2?
La mayoría de pistolas lubricantes, o de
grasa, informarán de la cantidad de grasa que proporcionan "por bombeo."
Por lo tanto, muchas de las tablas que he utilizado en el pasado han
presentado la información en mililitros u onzas líquidas. La llave a
recordar es que las tablas representan una pauta para la lubricación
mientras que cada fabricante de motor puede tener dimensiones levemente
diversas para el alojamiento de la grasa.
¿Porqué
un motor debe de ser desenergizado antes de lubricarlo?
Puede ser que usted espere que mi
respuesta sea terminante "para la seguridad." Sin embargo, hay varias
razones. Uno, por supuesto, es seguridad del personal. La mayoría de
instalaciones de motores eléctricos requieren que los trabajadores se
acerquen a los componentes que rotan de la maquinaria o del motor,
proporcionando una condición peligrosa.
En los EE.UU., la Oficina de
Administración de la Seguridad y Salud Ocupacional tiene políticas
específicas sobre la maquinaria rotatoria, algunas de las cuales se
tienen que pasar por alto para engrasar el motor. ¿Es una preocupación
verdadera? Sí; más adelante en mi carrera de servicio de campo, un
compañero de trabajo perdió un brazo en un ventilador grande mientras
que él trabajaba en un motor eléctrico varios pies lejos de ahí. He
observado los objetos que eran arrebatados fuera de las manos del
personal del mantenimiento mientras que trabajaban en los motores (para
proteger al inocente, no proporcionaré su nombre).
Una forma
de evitar esto, es utilizar una línea de grasa de una localización
segura al motor. Si usted hace esto, cerciórese de llenar la línea en la
instalación inicial de modo que usted no fuerce el aire en la cavidad de
la grasa y no lo fuerce fuera de la grasa a través de ningún tapón de
desagüe o en las bobinas del motor. Usted deseará examinar la línea para
asegurarse de que la grasa no se ha endurecido dentro de ella,
haciéndole poner la grasa usada en el alojamiento. También hay otro tema
a considerar ¿La maquinaria esta diseñada para ser lubricada mientras
que está funcionando? Algunos componentes y sellos pueden actuar como
bombas de grasa, enviado la grasa hacia el motor y las bobinas durante
el engrasado mientras el motor está funcionando Así pues, hay seguridad
en el equipo que se debe considerar. Si usted ha tratado el tema de la
"grasa bombeada" con el fabricante, las líneas de engrasado son una
opción.
La mayoría
de las instrucciones de mantenimiento de los fabricantes de equipo que
he revisado, mantienen la recomendación que los motores sean engrasados
cuando el equipo este desenergizado. La razón primaria: Evitar una
demanda. Y, con ésa, mantengo mis recomendaciones originales.
¿No usando un cepillo para quitar el
exceso de grasa causa la contaminación del depósito del cojinete?
Sí, puede,
si no es hecho correctamente o con un cepillo limpio. El propósito para
usar el cepillo es más importante, y trataremos eso pronto. Sin embargo,
una de las razones de usar un cepillo limpio es que cualquier pieza que
venga del cepillo será probablemente los filamentos del cepillo que
puede ser visto y ser quitado. También, un cepillo tiene una tendencia a
sacar la grasa con las cerdas, mientras que el palillo u otro
dispositivo llevarán grasa seca o contaminada al cojinete.
La razón más importante de usar el
cepillo es simple. Usted debe quitar la grasa endurecida del tapón de
desagüe, si no, usted también puede dejar la grasa en ese lugar. La
grasa llegará al motor y causará una acumulación de la presión dentro
del depósito que puede dañar al cojinete.
¿Son estas nuevas pistolas (y
accesorios) de grasas ultrasónicas y basadas en vibración, dañinas a los
motores?
Esta pregunta, y sus variaciones, se
presentan como la preocupación número uno así como el tópico de mucha
literatura de los fabricantes que me han enviado. Nuestra compañía es
fabricante de bombas sumergibles; nuestros cojinetes se engrasan en la
fábrica para que se mantengan así durante la vida del equipo, así que no
tengo ninguna necesidad de esta literatura. Esta pregunta es
probablemente la que he de considerar más, teniendo amigos y aliados en
las compañías que fabrican estas tecnologías.
Cada uno de estas tecnologías depende en
la energía perdida -- energía sonora para el ultrasonido y de contacto
para la vibración. Cuando la pérdida de energía en el ruido o vibración
(contacto) de un cojinete en funcionamiento aumenta, significa que las
primeras etapas en la falla del cojinete se acercan. La práctica común
ha sido siempre agregar la grasa a un cojinete audiblemente ruidoso para
callarlo, y estas tecnologías son una extensión de esa forma de
pensamiento.
Mientras que un cojinete es audiblemente
ruidoso, seguramente ha fallado; uno que no hace todavía ruido también
está en camino con la energía que viene de imperfecciones en las
superficies de las esferas, de la jaula, y de los anillos internos y
externos. Añadiendo grasa hasta que este ruido es reducido significa que
se están amortiguando las superficies, que requiere una cantidad
substancial del medio de la grasa (la parte esponjosa que sostiene el
lubricante actual--aceite) para estar dentro de las piezas móviles del
cojinete. Esto causa un efecto que humedece la energía del contacto,
reduciendo la vibración de contacto o ruido. Consecuentemente, usted
está ampliando la vida del cojinete levemente pero también está haciendo
que el cojinete tenga que trabajar más difícilmente, arando a través de
la grasa (estoy asumiendo que estos dispositivos le detienen antes de
excederse o derramar la grasa).
Mientras que no he visto ningún reporte
de los fabricantes de motor o cojinetes que demuestren resultados
positivos o negativos de estos dispositivos, mi preocupación solamente
es que el engrasar, por la definición, debe ser hecho mientras que el
motor está funcionando y usted debe poder conseguir estar cerca de los
componentes que rotan para poder engrasar. En este caso, debo confiar en
mi información anterior, engrasar mientras el equipo está funcionando.
Howard W. Penrose, Ph.D. es Gerente
General de ALL-TEST Pro Division, BJM Corp., 123 Spencer Plains Rd., Old
Saybrook, CT 06475; (800) 442-2562; e-mail
howard@motordoc.net;
Internet www.alltestpro.com
TABLA 1. COMPATIBILIDAD DE LA GRASA
|
|
Complejo
de
aluminio |
Bario |
Calcio |
Calcio
12 |
Comp de
calcio |
Arcilla |
Litio |
LI 12 |
Comp de
Litio |
Poli
Urea |
|
Complejo
de
Aluminio
|
|
I |
I |
C |
I |
I |
I |
I |
C |
I |
|
Bario |
I |
|
I |
C |
I |
I |
I |
I |
I |
I |
|
Calcio |
I |
I |
|
C |
I |
C |
C |
B |
C |
I |
|
Hidroxiestarato
12 de
calcio |
C |
C |
C |
|
B |
C |
C |
C |
C |
I |
|
Complejo
de
Calcio
|
I |
I |
I |
B |
|
I |
I |
I |
C |
C |
|
Arcilla |
I |
I |
C |
C |
I |
|
I |
I |
I |
I |
|
Litio |
I |
I |
C |
C |
I |
I |
|
C |
C |
I |
|
Hidroxiestarato
12 de
Litio |
I |
I |
B |
C |
I |
I |
C |
|
C |
I |
|
Complejo
de
Litio
|
C |
I |
C |
C |
C |
I |
C |
C |
|
I |
|
Poli urea |
I |
I |
I |
I |
C |
I |
I |
I |
I |
|
I = Incompatible C =
Compatible B = Borderline (en la línea)
BPA, “Energy Management for Motor-Driven
Systems,” Olympia, WA, WSU, 1997, p. 9-4
TABLA 2. CANTIDAD DE GRASA A UTILIZAR
|
Número
Del
Cojinete |
Cantidad
en
pulgadas cúbicas |
Equivalentes
en
Cucharillas Aprox. |
|
203 |
0.15 |
0.5 |
|
205 |
0.27 |
0.9 |
|
206 |
0.34 |
1.1 |
|
207 |
0.43 |
1.4 |
|
208 |
0.52 |
1.7 |
|
209 |
0.61 |
2.0 |
|
210 |
0.72 |
2.4 |
|
212 |
0.95 |
3.1 |
|
213 |
1.07 |
3.6 |
|
216 |
1.49 |
4.9 |
|
219 |
2.8 |
7.2 |
|
222 |
3.0 |
10 |
|
307 |
0.53 |
1.8 |
|
308 |
0.66 |
2.2 |
|
309 |
0.81 |
2.7 |
|
310 |
0.97 |
3.2 |
|
311 |
1.14 |
3.8 |
|
312 |
1.33 |
4.4 |
EASA,
“Mechanical Reference Handbook,” 1993, p. 37
TABLA
3. FRECUENCIA DE LUBRICACION PARA LOS COJINETES
|
RPM del Motor |
Motor Frame |
8 hr/día |
24 hr/día |
|
3600 |
284T-286T |
6 meses |
2
meses |
|
|
324T-587U |
4 meses |
2
meses |
|
1800 |
284T-326T |
4 años |
18
meses |
|
|
364T-365T |
1 años |
4
meses |
|
|
404T-449T |
9 meses |
3
meses |
|
|
505U-587U |
6 meses |
2
meses |
|
1200 y menor |
284T-326T |
4 años |
18
meses |
|
|
364T-449T |
1 año |
4
meses |
|
| | 
