Cálculo de la cantidad de grasa y de la frecuencia de re-engrase

17 de agosto de 2015

“Estamos tratando de diseñar un robusto programa de re-engrase en nuestra planta. ¿Pueden aconsejarnos cómo seleccionar la frecuencia y la cantidad de grasa para cada aplicación (tamaño del rodamiento, velocidad, temperatura, etc.)? Hasta el momento, estamos haciendo pruebas con una pistola de ultrasonido, pero a menudo los rodamientos son sobre-engrasados”.

Para responder esta pregunta, primero debe recopilar toda la información necesaria para entender las condiciones en las que está trabajando la grasa en cada aplicación.

Para calcular la cantidad de grasa a utilizar en el re-engrase, necesita las dimensiones físicas del rodamiento (principalmente el diámetro exterior y el ancho). Una vez que tiene las medidas (en milímetros), debe multiplicarlas entre sí y a continuación multiplicarlas por 0.005. Esto le proporcionará la cantidad de grasa a aplicar en gramos. Para obtener la cantidad de grasa en onzas, tome las mismas dimensiones en pulgadas y utilice el factor 0.114 en lugar de 0.005. Esta fórmula trabaja para todo tipo de rodamiento y es ampliamente aceptada como la mejor manera para calcular la cantidad de grasa a utilizar en el re-engrase.

Una vez que se ha calculado el volumen de grasa, necesita determinar con qué frecuencia debe aplicarla. Este cálculo es más complejo. Debe investigar las condiciones de operación y algunos datos del rodamiento.

Se sabe que la temperatura afecta tanto a la grasa como al aceite, por lo que naturalmente ese es uno de los primeros factores a considerar. Mientras más caliente esté el ambiente, con más frecuencia debe reponerse la grasa. La contaminación en el ambiente (qué tan sucio está) y la humedad (qué tan húmedo está el ambiente) trabajan de manera similar. Mientras más húmedo y sucio sea el ambiente, con más frecuencia debe engrasarse el rodamiento.

Cosas tan simples, como la posición física del rodamiento y la vibración, también afectarán el escurrimiento de la grasa y por ende la frecuencia de re-engrase. Si el rodamiento está montado sobre un eje en posición vertical, la grasa tendrá una mayor tendencia a escurrir del rodamiento que si estuviese montado sobre un eje en posición horizontal. Cuando el rodamiento está sujeto a vibración, el aceite contenido en la grasa se separa con más facilidad del espesante, ocasionando que drene con mayor rapidez en lugar de estar en donde se necesita. Por lo anterior, deben tomarse en consideración ambos factores de corrección (posición y vibración).

El último factor de corrección es la construcción o tipo de rodamiento. Esto es importante porque cada elemento estresa a la grasa de manera diferente. Por ejemplo, un rodamiento de bolas agita la grasa de manera diferente que uno de rodillos esféricos, pues este último la batirá de forma mucho más intensa.

Una vez que se han seleccionado cada uno de los factores correspondientes, se necesita el diámetro interior del rodamiento y la velocidad a la que trabaja (rpm). En la figura 1 se muestran esos factores de corrección y la fórmula de cálculo. Aplicando matemáticas simples, obtendrá la frecuencia de re-engrase en horas. Esta cantidad de grasa y frecuencia de re-engrase le servirán como punto de partida para poco a poco ir afinando su programa de lubricación por ultrasonido hasta tener la frecuencia y nivel óptimo.

Cálculo de la cantidad de grasa y frecuencia de re engrase a Cálculo de la cantidad de grasa y de la frecuencia de re engrase
Figura 1 – Cálculo de la frecuencia de re-engrase en rodamientos

Noria Corporation. Traducido por Roberto Trujillo Corona, Noria Latin America

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29 comentarios en Cálculo de la cantidad de grasa y de la frecuencia de re-engrase

  1. Yair Cantillo

    Ing Roberto
    Para complementar la pregunta inicial, por favor su colaboración indicandome el valor en horas para la frecucuencia de relubricación para un rodamiento de Referencia 6313 / C3.

    Gracias por su atención y colaboración al respecto.

    Saludos
    Yair Cantillo
    Especialista en Mantto Predictivo
    Uniphos Colombia Plant Limited

    Responder
    1. Noria team

      Estimado Yair:

      Para estimar la frecuencia de re-engrase debes considerar y estimar los factores que hacen parte de la ecuación. En la pregunta anterior nos solicitas un ejemplo y en esta la frecuencia para un rodamiento 6313/C3.
      Para el cálculo de la cantidad de grasa usas la ecuación Gq=0.005XDXB, correcto.
      La cantidad de grasa para un 6313 sería de 14 gramos y los bombazos dependiendo de la cantidad que despache la bomba por bombazo.
      La frecuencia de re-engrase no se da por tipo de rodamiento, sino por el contexto donde está ubicado dicho rodamiento.
      Supongamos las siguientes condiciones usando un rodamiento 6313:
      T en la carcasa <65°C, Factor = 1.0
      Contaminación sólida ligera no abrasiva, Factor =1.0
      Humedad entre 80 y 90%, Factor=0.7
      Vibración de 0.2 a 0.4 ips, Factor=0.6
      Posición del eje Horizontal, Factor=1.0
      Diseño del rodamiento de bolas, Factor=10
      Diámetro interno=65 mm
      RPM=1800
      K= 1x1x0.7×0.6×1.0×10=4.2
      Frecuencia de re-engrase en horas=2960 horas o 18 semanas o 4.1 meses.
      Este sería el ejemplo que solicitas.
      Sin otro particular a que hacer referencia, me despido cordialmente, quedando a tu disposición para cualquier consulta adicional.

      Saludos

      Francisco J. Páez Alfonzo
      Senior Technical Consultant, MLA III, MLT II, CMRP

      Responder
  2. Miguel Alvarez

    Buenos días Roberto,
    Interesante artículo, quisiera saber la referencia de la fórmula empírica del cálculo de la frecuencia de re-engrase del rodamiento.
    Tenía referencias de otras fórmulas como el periodo de re-engrase en función del tiempo de vida de la grasa F10 (mitad) o a través de un chart del intervalo de re-lubricación a través de los RPM y diámetro del agujero del rodamiento según su tipo (bolas, cilíndricos o a rótula).
    Agradeceré sus comentarios.
    Miguel

    Responder
    1. Noria team

      Buenos días, Miguel; gracias por comunicarse con Noria. Le envío más información vía correo electronico.
      Espero esto ayude a aclarar su duda. El libro the-practical-handbook-of-machinery-lubrication-4th-edition es una Buena bibliografía para todo lo relacionado con la lubricación, además de los cursos que impartimos en varios países de América Latina. Para más información, visite http://noria.mx/noria/seminarios/calendario/

      Saludos,

      Roberto Trujillo Corona
      Senior Technical Consultant – CMRP, MLA III, MLT II
      rtrujillo@noria.mx

      Responder
  3. diego

    Buen día:

    Señores:
    NORIA CORPORATION// LATIN AMERICA
    Los felicito por sus excelentes notas técnicas.
    Quiero preguntar lo siguiente:
    tengo un lubricador automático para rodamientos y un programa para calcular el periodo y cantidad de grasa en mililitros como lo paso a gramos?

    Responder
    1. Noria team

      Estimado Diego:

      Para pasar de mililitros a gramos debes multiplicar los mililitros por la densidad de la grasa expresada en g/ml. Esta información la puedes ubicar con el fabricante de la grasa.
      Sin otro particular a que hacer referencia, me despido cordialmente.

      Saludos

      Francisco J. Páez Alfonzo
      Senior Technical Consultant, MLA III, MLT II, CMRP

      Responder
  4. Luis A

    Buen dia!
    Tengo una pregunta
    Hay varios rodamientos para una industria acerera donde el usuario aplica grasa
    Esta grasa ha trabajado por dos años con periodos de relubricacion de 15 dias.
    La grasa es para altas temperaturas y resistencia al arrastre por lavado

    Hace unos dias empezo a haber periodos de relubricacion mas cortos.
    Ya revise la calidad de la grasa y esta en parametros..

    Tengo varias preguntas

    El punto de goteo esta <500
    Sin embargo la penetracion subio. Solo 8 puntos
    Sera este valor se penetracion de significancia par causar incremento en las relubricaciones ?
    La penetracion cambio de 287 a 302
    Sera posible que un exceso de lubricacion (sobrelubricacion) contribuya a que se pierda la grasa?

    Responder
    1. Noria Team

      Estimado Luis:

      El incremento en 8 (serían 14) dmm en la consistencia de la grasa nos indica que esta se está ablandando y esto ocurre posiblemente porque al re-engrasar con mayor frecuencia, el trabajo mecánico se acentúa al haber mayor cantidad de grasa, haciendo que en primer lugar la grasa se ablande y lo más probable es que fugue. Luego del ablandamiento y de la pérdida de aceite, la grasa comienza a endurecerse, poniendo en riesgo el desempeño del elemento de máquina. si no hay alguna justificación técnica que indique que se debe incrementar la frecuencia de re-engrase, esta no debe ser cambiada.

      Sin otro particular a que hacer referencia, me despido cordialmente, quedando a su disposición para cualquier consulta adicional.

      Saludos

      Francisco J. Páez Alfonzo
      Senior Technical Consultant, MLA III, MLT II, CMRP

      Responder
  5. Eduardo Castillo

    Estimado, muy buenos días, mi consulta es ¿Qué factor de diseño (fd) se utilizaría para un Rodamiento de Rodillo a Rótulas?

    Atento a sus comentarios, saludos
    Atte.

    Eduardo

    Responder
    1. Noria Team

      Estimado Eduardo:

      En factor (Fd) para rodamientos de rodillos a rótula es el de rodillos esféricos, 1.
      Sin otro particular a que hacer referencia, me despido cordialmente.

      Saludos

      Francisco J. Páez Alfonzo
      Senior Technical Consultant, MLA III, MLT II, CMRP

      Responder
  6. Fred Luna

    Hola:
    Es muy bueno el aporte que hacen, mi consulta es para un buje de desgaste que tienen las palas en la articulación del cucharon, en esta va un pin de 8 pulgadas de largo ya que tiene que soportar una carga muy grande, este se comporta como un rodamiento con la diferencia que su movimiento es mínimo, entonces podría utilizar esa formula para el tiempo de engrase quitandole la variable de la velocidad?

    Estaré muy agradecido por su respuesta

    Responder
    1. noriawebmanager Autor

      Estimado Fred:

      La ecuación del cálculo de frecuencia de rengrase es para rodamientos y no debe ser utilizada para bujes. La práctica común, para el caso que indica, es relubricar cada turno aplicando grasa hasta llenar completamente el buje. O puede calcular la cantidad con la siguiente ecuación:

      La cantidad de grasa aplicada debe ser como sigue:
      El volumen de grasa a aplicar se basa en el reemplazo total de la grasa en el área del buje

      Volumen = A x T en pulgadas cúbicas (in3)
      (14g = ≃ 0.5 oz = 1 pulg3)
      T = Espesor de la película – generalmente es de 0.001 de pulgada o más
      A (área barrida en pulg2) = L x πD
      L = Largo del buje en pulgadas
      D = diámetro del pin en pulgadas
      πD = circunferencia en pulgadas

      Si la operación es muy severa, lubricar dos veces por turno para evitar que la contaminación cause un daño mayor al buje.
      Sin otro particular a que hacer referencia, me despido cordialmente.

      Saludos

      Francisco J. Páez Alfonzo
      Senior Technical Consultant, MLA III, MLT II, CMRP
      Email: fpaez@noria.mx
      Twitter: @fplubcoach

      Responder
  7. Marko

    Hola, buscando por la red me encontré con vosotros y pensé que me podéis ayudar!
    Tengo una consulta sobre el reengrase que se le debe de hacer a un rodamiento de ajuste de ángulo de pala en un aerogenerador. La cantidad ya la he calculado pero la frecuencia es más complicado ya que es un rodamiento que trabaja para ajustar el ángulo de la pala respecto al viento..no tiene un movimiento continuo y se suele mover de poco en poco..las fórmulas que comentáis en el artículo son aplicables a este tipo de rodamientos??
    Gracias por adelantado

    Responder
    1. Noria Team

      Buenos días, Marko. En rodamientos que no tienen un giro y movimiento periódico, las fórmulas darían una frecuencia demasiado grande. En su caso, debe tomar en cuenta la severidad del ambiente de operación (contaminación con polvo, humedad, vibración, temperatura) además de la posición del eje (inclinación). Con esto en mente, aplique la grasa con una frecuencia que sea suficiente para garantizar que se mantenga suficiente grasa fresca en el interior del rodamiento, además de purgar los contaminantes (polvo y humedad) que pudieran haber ingresado.

      La frecuencia puede ser un tanto arbitraria con respecto a una fórmula o cálculo de ingeniería, mas no así para lo que se pretende al engrasar, que es garantizar la existencia de un lubricante saludable y que el rodamiento trabaje libre de contaminación.

      Sigo a sus órdenes,

      Responder
      1. Marko

        Hola,gracias por contestar

        Entonces la cantidad de grasa para el reengrase entiendo que es aplicable a tiodo tipo de rodamiento?
        Diámetro exterior x ancho x 0.005

        Sin embargo frecuencia al no ser movimiento continuo tendremos que estudiarlo.

        Saludos

        Responder
        1. Noria Team

          Buenos días, Marko; en efecto, la cantidad de grasa depende de las dimensiones del rodamiento, aplicando la fórmula “Diámetro exterior x ancho x 0.005″ para lubricación utilizando un inyector de grasa. Respecto a la frecuencia, siempre deben considerarse los factores ya mencionados. En este caso particular, hacer un estudio de las condiciones de contaminación y severidad del ambiente operacional.

          Saludos,

          Responder
    1. Noria Team

      Buenos días, Guillermo; Gracias por su interés en Noria. Para efectuar el cálculo, consulte las dimensiones del rodamiento SKF 23072, ancho (B=134) y diámetro exterior (D=540) en mm y aplique la fórmula Gq=0.005*D*B. El valor resultante será la cantidad a aplicar (en gramos) durante el reengrase. http://bit.ly/2b2VQ5K

      Sigo a sus órdenes. Saludos,

      Responder
  8. nicolas

    QUERIA SABER SI LA ESPECIFICACION DE LA PLACA DEL MOTOR DONDE DICE 160000 HORAS Y EL GRAMAJE ES LA FRECUENCIA DE REENGRASE O ES UN MANTENIMIENTO GENERAL ( DESMONTAR DEL MOTOR).

    GRACIAS

    Responder
    1. Noria Team

      Estimado Sr. Nicolás:

      Agradeciendo el haberse puesto en contacto con Noria para atender su solicitud.
      Con relación a la misma, qué factible es que nos envíe una foto legible de la placa del motor.

      Sin otro particular a que hacer referencia, me despido cordialmente.

      Saludos

      Responder
    2. Noria Team

      Estimado Nicolás:

      La placa del motor indica el tipo de grasa y la cantidad a re-engrasar por tipo de rodamiento. Con relación a las 16.000 horas, me atrevo a creer que es el intervalo para el cambio de los rodamientos ya que si fuese para la relubricación, estaríamos hablando de dos años aproximadamente. Información obtenida en el Dial 24 de SKF el re-engrase debe realizarse a las 1000h de uso continuo, condiciones normales y girando a 1800 rpm.
      Podría consultar con el fabricante del motor lo relacionado con las 16.000h para estar seguro de dicha información.
      Sin otro particular a que hacer referencia, me despido cordialmente.

      Saludos

      Responder
  9. ING MARIO ROGELIO PÉREZ ACUÑA

    Estimados señores de NORIA CORPORATION// LATIN AMERICA…los felicito por su excelente nota técnica, pero me surge la pregunta de por que no han considerado el factor de carga, que soporta un determinado tipo de rodamiento, para el cálculo del periodo de re-engrase… o a caso se considera ya implícito en los valores que puede tomar el factor “Fd”…que registran en su nota técnica????

    Responder
    1. Noria Team

      Estimado Mario:

      Agradeciendo de antemano el haberse comunicado con nosotros para atender su consulta.
      El factor Fd está relacionado con el diseño del rodamientos y por consiguiente con su capacidad de soporte de carga. Además, el diseño del rodamiento, por su geometría y soporte de carga, afecta la vida útil de la grasa, de ahí que los factores sean diferentes dependiendo del tipo.
      Sin otro particular a que hacer referencia, me despido cordialmente.

      Saludos

      Responder
  10. CESAR BARRETO

    CUANTO CUENTA EN EL CALCULO PARA DETERMINAR LA CANTIDAD DE GRASA QUE CONSUME POR DIA EL RODAMIENTO, LAS RPM Y FACTOR CARGA.

    GRACIAS.

    Responder
    1. Noria-Team

      El volumen de grasa se calcula de acuerdo con la fórmula Gq= 0.005 x D x B. Este volumen e grasa tienen que ver sólo con las dimensiones del rodamiento. Para el cálculo de la frecuencia de engrase sí tiene que considerar las rpm y todo lo relacionado con el contexto operacional del rodamiento (velocidad, contaminación con partículas, humedad, vibración, temperatura, tipo de rodamiento, inclinación del eje, ciclo de trabajo, etc.).

      A mayor severidad operacional del fluido, deberá aplicarse el lubricante en periodos más cortos, ya que el lubricante se degradará más rápido y el riesgo de ingreso de contaminantes es mayor.

      Saludos

      Responder
  11. Cristian Vargas

    Discúlpemente la chumacera SAF 526 tiene un rodamiento 22226K
    D:230mm d: 130mm B: 64mm
    Cantidad de reengrase: 73.6 gr

    Quisiera saber cómo puedo calcular la cantidad inicial de grasa?

    La chumacera FYJ 516 con rodamiento YAR-216-2F
    D: 140mm d: 80 mm B: 77.8mm
    Cantidad de reengrase: 54.6 gr

    Nuevamente la pregunta es, cómo calcular la cantidad inicial de grasa?

    Muchas gracias, y pido discúlpas por la confusión antetior

    Cordialmente

    Cristian Vargas

    Responder
  12. Noria Team

    Buen día ingeniero

    Antes que nada quiero agradecerle el haberse puesto en contacto con Noria para atender su duda. Con relación a la misma le menciono que la cantidad de engrasado inicial viene dada en relación al volumen de la carcasa del rodamiento y es proporcionada por el fabricante.

    En el caso de SAF 526 tiene un rodamiento 22226EK

    El fabricante SKF menciona para este tipo de soportes que si no existen otros requisitos, el espacio libre del rodamiento debe estar completamente lleno de grasa y el espacio libre en la carcasa deberá llenarse de 20 a 40% de su volumen. Un relleno de grasa de 40% se requiere cuando los rodamientos son lubricados por el puerto lateral, mientras que se utiliza un relleno de grasa de 20% cuando los rodamientos son relubricados través del puerto central de engrase. Esto coincide con la recomendación de la tabla adjunta que menciona 1.1 kg. De llenado inicial.

    En el caso de la chumacera FYJ 516 con rodamiento YAR-216-2F

    Estos rodamientos vienen pre engrasados por el fabricante por lo que si las condiciones son de mayor exigencia tendrán que usarse un lubricante compatible con el de fábrica (Mencionado en la página 43) en una frecuencia calculada conforme a la tabla de la página 44 incluida en el manual de los rodamientos “Y” adjunto en los links.

    Referencias:

    http://www.skf.com/mx/products/bearings-units-housings/super-precision-bearings/principles/lubrication/grease-lubrication/initial-grease-fill/index.html
    http://www.rbibearing.com/technical/pdf/0306.pdf
    http://www.skf.com/group/products/bearings-units-housings/bearing-units/ball-bearing-units/y-bearing-flanged-units/square-flanged-housings-for-y-brgs/index.html?designation=FYJ%20516
    http://www.skf.com/mx/products/bearings-units-housings/ball-bearings/y-bearings/y-bearings-with-grub-screws/index.html?designation=YAR%20216-2F
    http://www.geers-industrie.be/upload/file/skf%20-%20Ybearings%20cat%20eng%205001E.pdf
    http://www.mobilindustrial.com/ind/english/files/tt-electric-motor-bearing-lubrication-guide.pdf

    Tabla de aceite

    Sin más por el momento, quedo a sus órdenes.

    Responder
  13. victor

    buenos dias
    les pregunto:
    en la placa de caracteristicas de mi motor me indica una cantidad de grasa a introducirle 240 g cada 1400h de trabajo. mi duda es¿ si mi pistola de engrase manual dice que por cada embolada doy 1,25 cm3. ¡No se cuantas emboladas debo dar ?¿ no se como relacioanr los gramos con los cm3?
    Les doy las gracias de antemano ya que estos motores como ven son grandes 55 KW y las sustitucion de rodamientos muy complicadas y costosas.
    gracias un saludo

    Responder
  14. noriawebmanager Autor

    Buenos días, gracias por su interés en Noria. En el caso del agua, 1 gramo es igual a 1 cm3 dado que la densidad del agua es igual a 1g/cm³.
    De acuerdo con la fórmula M=DxV, donde M=masa D=densidad V=volumen

    En el caso de la grasa, es necesario conocer su densidad para hacer la conversión de cm3 a gramos. Asumiendo una densidad de 0.9 g/cm³ para su grasa, entonces podríamos convertir 1.25 cm3 a gramos aplicando la fórmula M=DxV:
    M=1.25cm³X0.9g/cm³ = 1.125 gramos Por lo que este es el peso equivalente que despacha su bomba por cada embolada.

    Saludos,

    Roberto Trujillo Corona
    Senior Technical Consultant – CMRP, MLA III, MLT II
    rtrujillo@noria.mx

    Responder

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