¿Sigue siendo práctica la lubricación por aire?

Los lubricadores de aire han sido una parte importante de los sistemas neumáticos durante décadas. La lubricación ayuda a reducir la fricción entre las superficies deslizantes, lo que no solo aumenta la eficiencia y aumenta la tasa de ciclo de los componentes, sino que también reduce el desgaste, lo que en última instancia significa una mayor vida útil de los componentes y menos mantenimiento. Además, en los sistemas neumáticos, la lubricación reduce las fugas internas y externas alrededor de los cartuchos de las válvulas, las varillas y los pistones de los cilindros, las aspas del actuador giratorio y del motor neumático, los rotores y las carcasas, y otros componentes. Esto se aplica tanto a los componentes neumáticos convencionales como a los que pueden funcionar con aire no lubricado. En última instancia, los ahorros de costos totales del uso de aire lubricante pueden exceder el costo de instalación y mantenimiento del lubricador.

La pequeña cantidad de aceite en el aire comprimido trabaja con el sello elastomérico para formar un sello más hermético que sin el lubricante. Esto se debe a que existe cierta aspereza incluso en las superficies pulidas;El proceso de fabricación no produce una superficie perfectamente lisa. Aparecerán picos y valles en cualquier superficie si se observa con un aumento lo suficientemente alto. Por ejemplo, la pared de un cilindro típico tiene un acabado de 20 µin.valor válido. Básicamente, esto significa que la distancia promedio entre los picos y valles de la superficie es de 20 µin.

Una de las razones por las que los 20 µin son tan populares. El acabado es que ofrece un buen compromiso de rendimiento. Para cilindros, 20 µin. Suficientemente suave para evitar el desgaste excesivo de anillos de pistón, sellos, juntas tóricas, etc. También es lo suficientemente áspero como para permitir que el aceite se acumule en valles microscópicos en la superficie y proporcione lubricación entre las piezas deslizantes.

Sistema de aire de lubricación
El advenimiento de los componentes neumáticos que pueden funcionar con aire no lubricado comenzó mucho antes del estruendo de la legislación sobre gases de escape casi libres de aceite. Una de las razones de su desarrollo es que los diseñadores y operadores consideran que los lubricadores liberan aceite en exceso o insuficiente o que son un componente temperamental que requiere un mantenimiento regular.

Sin embargo, los fabricantes señalan que estos problemas no son inherentes al lubricador, sino que evidencian que la aplicación y el funcionamiento del lubricador se malinterpretan. Este concepto erróneo es un arma de doble filo: el diseñador no solo debe especificar el tipo correcto de lubricador para la aplicación, sino que el operador debe configurar el lubricador para dispensar la cantidad correcta de lubricante.

El flujo de aire tiene un gran efecto en el tipo de lubricador especificado. Por ejemplo, es posible que algunos tipos de lubricadores no dispensen suficiente lubricante para un flujo de aire determinado, mientras que otros siempre dispensen demasiado, independientemente del tamaño.

Dispensar demasiado lubricante puede ser complicado y un desperdicio. Por otro lado, si el sistema neumático ha estado en ralentí durante mucho tiempo después de recibir demasiado lubricante, el aceite residual puede formar un barniz de cocción en la superficie interna, afectando el funcionamiento normal, el rendimiento y la longevidad.

silenciador desengrasante

Los silenciadores de escape se han vuelto cada vez más importantes con la promulgación de la Norma 1910.1000 de OSHA (Administración de Salud y Seguridad Ocupacional). En parte, la norma estipula que la contaminación por neblina de aceite del aire comprimido no debe exceder las 4,32 ppm en cualquier turno de trabajo de 8 horas de una semana laboral de 40 horas. Además, trabajar 40 horas a la semana, 8 horas al día, y el ruido no debe exceder los 90 dBA.

Los silenciadores de escape se han utilizado durante décadas para reducir el ruido y las emisiones del escape de aire comprimido. Sin embargo, ahora existen pautas específicas. Geometría interna para reducir la velocidad del aire y deflectores para amortiguación de audio para eliminar el ruido;Filtrar el aceite. Pero no sirve cualquier silenciador filtrante.

Los silenciadores de filtro estándar tienen un elemento poroso para atrapar cualquier sólido que pueda ser arrastrado en la corriente de aire comprimido. Sin embargo, los elementos porosos no pueden atrapar vapores o líquidos como el aceite. Por lo tanto, a menos que el sistema neumático use un compresor de aire libre de aceite y sin lubricador, los gases de escape deben pasar a través de un silenciador coalescente. Los silenciadores coalescentes funcionan según el mismo principio que los filtros coalescentes. A medida que el aire fluye a través del elemento coalescente, las partículas de aceite son capturadas por tres mecanismos diferentes: interceptación directa, impacto inercial y difusión. En la interceptación directa, las partículas de aceite simplemente chocan y son capturadas por las fibras del filtro. Bajo el impacto de la inercia, el flujo de aire turbulento del elemento lanza partículas de aceite hacia las fibras, capturando el aceite.

Sistema no lubricado
La mayoría de los sistemas neumáticos actuales están lubricados. Los sistemas no lubricados requieren una selección de componentes más cuidadosa, aire seco constante y filtración fina. Por supuesto, una de las grandes ventajas de un sistema neumático no lubricado es que no hay necesidad de mantener el lubricador ni mantener el suministro de aceite. Si bien el aire lubricante puede mejorar el rendimiento y la vida útil de los componentes, tiene inconvenientes. En primer lugar, la necesidad de controlar las tasas de lubricación y reponer los suministros de aceite evita que los operadores dediquen su tiempo a realizar un trabajo más productivo. En segundo lugar, debido a la caída de presión creada por el silenciador desengrasante, es posible que el compresor tenga que generar una presión ligeramente más alta para compensar la caída de presión.(Sin embargo, si la lubricación mejora la eficiencia del conjunto lo suficiente como para compensar la caída de presión, esto puede no ser un factor). Tercero,El costo del aceite usado en el sistema de lubricación debe tenerse en cuenta en los costos operativos. Sin embargo, este costo puede compensarse con una vida útil más prolongada debido a la lubricación.

Hay dos tipos de componentes no lubricados: componentes que pueden usar aire no lubricado y componentes que deben usar aire no lubricado. Estos componentes son autolubricantes en lugar de no lubricantes. El conjunto tiene un sistema de lubricación integrado que se basa en un lubricante sólido duradero como el PTFE, o tiene un suministro interno de aceite o grasa que evita que se lave con aire comprimido o una combinación de ambos.

Como se mencionó anteriormente, los componentes que pueden usar aire no lubricado generalmente funcionarán mejor y por más tiempo si se proporciona lubricación. Por otro lado, el aire lubricado puede afectar negativamente a los componentes diseñados para funcionar únicamente con aire no lubricado.

Por ejemplo, un cilindro puede tener un cilindro de plástico o compuesto con paredes internas ultra suaves. Con aire no lubricado, teóricamente no hay razón para mantener el acabado de la superficie lo suficientemente rugoso como para retener el aceite. Por lo tanto, las paredes del cilindro se pueden recortar a 10 µ pulg. RMS o mejor. La superficie ultrasuave minimiza el desgaste del elastómero y el material de baja fricción que se desliza sobre él.

Sin embargo, para ser efectivas, estas superficies deben mantener su suavidad similar a la de un espejo. La contaminación puede dañar las superficies lisas, por lo que los sistemas neumáticos no lubricados requieren una filtración confiable. Por ejemplo, el aceite residual del compresor arrastrado por el aire comprimido puede formar una capa similar a un barniz en las paredes lisas del cilindro. Este revestimiento es más áspero que la superficie original y puede provocar una acumulación excesiva de calor y el desgaste del sello, lo que en última instancia acorta la vida útil del cilindro.

Otra razón por la que los componentes pueden requerir aire no lubricado es la compatibilidad. Estos componentes pueden usar elastómeros especiales o materiales de baja fricción que son incompatibles con ciertos aceites, o tienen recubrimientos que el aceite disuelve y lava.

Los componentes que pueden funcionar con aire no lubricado a menudo se denominan «lubricados de por vida». La lubricación de por vida generalmente significa que se espera que la pieza cumpla con las especificaciones durante al menos una cierta cantidad de ciclos o carreras acumuladas. Sin embargo, proporcionar lubricación puede mantener los componentes mucho más allá de la vida útil esperada al reducir el desgaste de los componentes deslizantes.

Por supuesto, el costo también está incluido. Los componentes que requieren acabados superficiales más suaves y materiales especiales para una operación de larga duración con solo aire no lubricado suelen ser más caros que los componentes tradicionales. Ya sea que puedan o deban operar con aire no lubricado, estos componentes eliminan el costo, el mantenimiento y la atención de los lubricadores. Sin embargo, considerando el costo total del sistema, un sistema neumático que use aire lubricado puede ser más económico. Si los componentes que usan aire lubricado cuestan menos y duran más, pueden ser más económicos desde el punto de vista del sistema al reducir el tiempo de inactividad de la máquina porque no es necesario reemplazarlos con tanta frecuencia. También pueden ser menos costosos de reemplazar.

Resumir requisitos
Desde el punto de vista del rendimiento, los diseñadores deben decidir si es más fácil y económico proporcionar una filtración fina uniforme o aire lubricante a los componentes de los sistemas no lubricados. Esta puede ser una evaluación compleja que tiene en cuenta el mantenimiento, el tiempo de inactividad y los costos de los componentes.

Independientemente de la opción elegida, se debe considerar un silenciador que elimine el aceite de los gases de escape, especialmente si el aire se ventila cerca de los trabajadores. No es raro que los silenciadores coalescentes eliminen el 99,97 % del aceite arrastrado. Incluso con un compresor sin aceite, el silenciador de escape reduce el ruido a niveles aceptables por OSHA y garantiza que el aire de escape no solo esté casi libre de aceite, sino también limpio.

Rendimiento conforme
Como era de esperar, los silenciadores de escape de aire comprimido y otros productos pueden anunciarse como compatibles con las nuevas normas de emisión de aceite y ruido de OSHA. La declaración en sí revela poca información a menos que se especifique una duración. Las regulaciones de OSHA que detallan los límites específicos de ruido y emisión especifican los períodos de tiempo durante los cuales se permiten estos límites. Por ejemplo, el ruido de escape de un sistema neumático de hasta 115 dBA es aceptable. Sin embargo, los trabajadores solo están expuestos a este ruido durante 15 minutos durante un turno de 8 horas. Por lo tanto, si un trabajador estará cerca del escape del sistema neumático durante todo el turno de 8 horas, solo se permiten 90 decibelios de ruido.

Lo mismo ocurre con las emisiones. Los silenciadores de aire comprimido pueden reducir las emisiones de aceite de los sistemas neumáticos a niveles aceptables de OSHA, pero pueden no ser aceptables si los trabajadores están cerca del escape durante una fracción del turno de 8 horas. OSHA permite hasta 4,32 ppm de aerosoles en la atmósfera de la fábrica si los trabajadores están cerca de los conductos de ventilación durante su turno. El fabricante dice que este nivel se logra fácilmente con un silenciador coalescente, que reduce las emisiones a 0,015 ppm. Sin silenciadores coalescentes, puede existir una contaminación de hasta 50 ppm o más en plantas que están cerradas herméticamente para operar en climas fríos.

haga clic aquí Consulte nuestra página de la Guía del diseñador, que muestra los fabricantes de lubricadores de líneas aéreas e incluye tamaños, clasificaciones y otras especificaciones de selección importantes.

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