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Principales beneficios de la lubricación por ultrasonido

La fricción que producen las máquinas con elementos rotativos genera ondas acústicas de impulsos en choque de alta frecuencia, estas ondas han sido aprovechadas para, con el uso de sensores ultrasónicos resonantes que funcionan como amplificadores de alta frecuencia, detectar los ruidos que indican variaciones débiles de las vibraciones del equipo.
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¿Qué vas a aprender en este artículo?

Ventajas de una lubricación adecuada

La adecuada lubricación de los rodamientos en las máquinas es imprescindible para que éstas funcionen de manera eficiente y alcancen su máximo tiempo de vida útil, evitando así daños o paradas no planificadas en los sistemas de las diversas operaciones industriales donde son empleados.

Función de la lubricación

La función principal de la lubricación es reducir la fricción, pero con ello se realizan otras funciones como lo son:

  • Evitar que un metal entre en contacto con otro desgastándose entre sí
  • La fricción puede generar calor, de manera que los lubricantes también evacúan parte de la energía térmica
  • Evitan que entre al sistema contaminación externa

Consecuencias de una lubricación inadecuada

Además de la ineficiencia en las operaciones, el tiempo de vida de la maquinaria se ve reducida significativamente, sin dejar de lado que el 40% de los fallos en los rodamientos se debe al mal uso de la lubricación, que puede incluir además de la falta de ella, el exceso de lubricante o el uso de lubricantes que no son apropiados.

Uso de ultrasonidos para controlar la lubricación

La fricción que producen las máquinas con elementos rotativos genera ondas acústicas de impulsos en choque de alta frecuencia, estas ondas han sido aprovechadas para, con el uso de sensores ultrasónicos resonantes que funcionan como amplificadores de alta frecuencia, detectar los ruidos que indican variaciones débiles de las vibraciones del equipo.

Esta técnica resulta realmente selectiva ya que identifica y destaca los fenómenos de alta frecuencia mostrando así cuál es la condición de la lubricación, dejando saber si es necesario atender a ella. De igual manera con esta técnica, se minimiza la baja frecuencia totalmente, así no puede esconder la condición de la lubricación de la máquina.

Los ultrasonidos son métodos prácticos y sencillos que pueden ser empleados por cualquier tipo de técnico encargado de la lubricación, la identificación de las condiciones de lubricación se vuelven así más sencillas, inmediatas y no requieren de posteriores análisis que retrasen el proceso de la operación.

Lubricación por ultrasonido vs Lubricación automática

La lubricación automática de los elementos rotativos es generalmente basada en manuales que no resultan apropiados porque no consideran indicadores como las condiciones de trabajo a las cuales está sometida la máquina, como puede ser la velocidad de giro, la temperatura, el tipo de rodamiento que utiliza o la carga de trabajo. Tampoco consideran las condiciones ambientales como puede ser la corrosión, el polvo o la temperatura. 

Todos estos parámetros influyen grandemente en los intervalos de lubricación de los rodamientos, cada equipo cuenta con especificaciones que lo diferencian y de otros según su uso, y por lo tanto requieren también de atención específica respecto a su tiempo de lubricación, cosa que la lubricación automatizada no puede ofrecer.

Por otro lado, quienes no utilizan lubricación por medio de ultrasonidos, suelen añadir más grasa de la necesaria en las operaciones de lubricación, esta sobrelubricación provoca que la temperatura aumente, dilatando las obturaciones y generando así contaminación interna que se traduce finalmente en un desgaste prematuro de los rodamientos.

Los ultrasonidos en la lubricación permiten detectar, además de la información respecto a si debe ser engrasado o no un rodamiento, la cantidad de grasa que se debe agregar y cuándo será la próxima relubricación.  

Pasos para la lubricación de rodamientos por ultrasonidos

La lubricación puede realizarse de dos maneras dependiendo si se conocen los datos históricos del rodamiento o no.

  • Si se dispone de datos históricos se conoce la curva de bañera y línea base del equipo, así que se debe ajustar la amplificación, tomar lectura y comparar la medida con la línea base.

Si los valores son similares significa que no se debe engrasar el rodamiento, si la lectura es mayor que la línea de base significa que sí se debe engrasar el rodamiento. Siempre se debe buscar llegar a una medida similar a la línea base después de engrasar.

  • Si no se dispone de datos históricos se debe limpiar antes de colocar el lubricante todo el engrasador en el equipo,  igual el adaptador de grasa de la bomba de engrase, esto para evitar contaminar el rodamiento con la misma grasa, de lo contrario se puede provocar la rápida degradación del rodamiento, esto resulta todavía más grave que la falta de lubricación.
    Posterior a la limpieza mencionada, se debe ajustar la amplificación y tomar la lectura, se debe ir añadiendo poco a poco la grada mientras se escuchan los ultrasonidos hasta llegar al momento en que la intensidad del sonido se reduce; debe hacerse muy poco a poco para evitar la sobrelubricación.

Para colocar la cantidad de lubricante adecuado  ayudándose del ultrasonido, se deben seguir los siguientes pasos:

  1. Esperar a que el lubricante cubra de manera uniforme todo el camino de rodadura del rodamiento, este tiempo puede variar de acuerdo al tipo de lubricante, la velocidad de rotación del equipo o las dimensiones del cojinete.
  2. Continuar añadiendo lubricante poco a poco mientras el sonido se reduce.
  3. Después de alcanzar el nivel óptimo de lubricación, el sonido aumentará ligeramente, de modo que se debe detener la adición de la grasa inmediatamente.
  4. Tomar nota de la lectura que se realiza después del ajuste de la amplificación, esto ayudará a saber si el rodamiento debe lubricarse o no, en la siguiente campaña de lubricación. Ahí se fija la línea base.
  5. Si la máquina cuenta con válvula de drenaje se debe verificar que el viejo lubricante ha sido drenado por completo.

Notas importantes

Después de escoger la ubicación del punto de medición y el tipo de sensor que se utilizará, se deben tomar las medidas siempre de la misma manera, con el sensor siempre en el mismo lugar, de manera que las medidas sean confiables y se puedan comparar entre sí. Este factor es aún más importante que la selección del sensor.

Las medidas deben tomarse con el equipo funcionando siempre en las mismas condiciones de trabajo, a la misma velocidad de rotación, temperatura y carga, aunque sea un equipo intermitente. Así es como se puede elaborar un diagnóstico confiable que se base en la comparación de datos. 

Cuando se inicia con un programa de lubricación por ultrasonido y el equipo está en el final de su vida útil es necesario tomar medidas de confirmación a las 48 o 72 horas de las primeras medidas, si la medida de confirmación es cercana a la primera, el rodamiento se encuentra bien, pero si la confirmación aumenta significa que hay un fallo en el rodamiento por lo que se recomienda supervisar más detalladamente el equipo para encontrar el problema.

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