Las tecnologías lubricantes están frente a nuevos desafíos mientras aprovechan el poder de la inspección ultrasónica. Esperando que, este artículo clarificará las tecnologías y las técnicas que rodean la lubricación acústica como una práctica efectiva de lubricación.

El término "ultrasonido" cuando se usa en Mantenimiento Predictivo (PdM Predictive Maintenance por sus siglas en ingles) se refiere a la práctica de utilizar un receptor ultrasónico para escuchar fugas aéreas, análisis de cojinetes, localización de fallas de trampas de vapor, y escaneo eléctrico para arcing, rastreo, y para la descarga de corona. El Ultrasonido en una aplicación de PdM se refiere típicamente al sonido por encima de 20 khz. La mayoría de los receptores actuales de ultrasonido se centran alrededor de 40 khz.

Historia Real

Al apoyar muchos programas ultrasónicos de prueba, encontré a técnicos que dependían de programas basados en tiempo para el re-engrasado. Muchos de estos técnicos solamente seguían las recomendaciones de otros antes que ellos, en cuanto a cuánta grasa bombear en el cojinete.

Un caso sobresale realmente en mi mente. Sucedió mientras demostraba cómo tendenciar cojinetes motrices con un instrumento ultrasónico.

El ingeniero y yo utilizaron auriculares con una conexión Y que nos permitió escuchar el mismo instrumento de ultrasonido. El instrumento que utilizábamos fue puesto al "modo lineal" y de 30 Khz. (tiempo promedio). Colocamos una punta del contacto junto al engrasador zerks para escuchar el cojinete para la calidad del sonido así como para registrar la sensibilidad y la lectura del decibel para propósitos de tendencia. En seguida advertí que el sonido del cojinete se parecía al sonido de un cojinete seco.

Imagínese, un cojinete sin grasa, girando junto a su oreja. Piense en ese sonido abrasivo de las bolas de metal que hacen al girar y golpear la carrera y otras bolas. Bien, eso es exactamente lo que el receptor ultrasónico tradujo por un transductor piezoeléctrico por heterodinamizar la señal y entonces convirtiendo esa señal a un sonido de baja frecuencia que puede ser oído por los auriculares. Innecesario decir, no es un sonido agradable. Y ciertamente no es uno usted quiere oír.

El ingeniero preguntó, "¿Como suena un cojinete seco?" Contesté, "Exactamente así". A la fecha, puedo ver la mirada que vino sobre su cara. Fue doloroso.

Figura 1 – Exceso de Lubricación, sellos rotos permiten la entrada a la bobina

Procedimiento

La práctica de la lubricación a la que estoy acostumbrado es de bombear un medio-golpe de la pistola engrasadora y ver una respuesta en el medidor analógico ya sea "arriba" o "abajo". Si la aguja se movió hacia arriba, después de un medio-golpe de la pistola engrasadora, entonces debe esperar 15 segundos para que la aguja vuelva a la posición original o más bajo antes de avanzar. Si la aguja no se mueve hacia abajo ni regresa al alcance medio después de 15 segundos, suspenda la lubricación en ese momento.

Puede asumir que el cojinete tiene suficiente grasa.

Si la aguja se mueve más bajo que el alcance medio después de un medio-golpe o varios medio-golpes, entonces el procedimiento es continuar hasta que la aguja no se mueva hacia abajo, pero empiece a moverse hacia arriba otra vez. Usted debe aplicar la regla de los 15 segundos en este momento antes de avanzar o terminar la práctica de lubricación.

La sensibilidad del ultrasonido puede ser ilustrada mejor imaginando a alguien tomando un lápiz eléctrico y rasguñar una bola de un cojinete. Después de colocar este cojinete de nuevo en servicio y realizar el análisis de vibración (de 20 khz o menor) en el cojinete, el rasguño no será detectado. Sin embargo, si el receptor ultrasónico y la punta de contacto se ínter lazan con el analizador de la vibración proporcionando una señal demodulada de alta frecuencia, el rasguño puede ser detectado.

De regreso a la historia...

Pedí que los técnicos que obtuvieran una pistola engrasadora para lubricar el cojinete. Los técnicos sonrieron burlonamente y contestaron, "Jim, ¿no puede ver que acabamos de engrasar este cojinete? ¡Mire la grasa fresca en la pulgada 14 del tubo de llenado!" Pedí a los hombres que se acercaran a mi. Ambos, del ingeniero y yo, escuchábamos el cojinete mientras hacia un ajuste al instrumento subiendo el nivel de sonido a un punto que fue de medio alcance en el medidor analógico. Entonces pedí que el técnico bombeara un medio-golpe de la pistola engrasadora. Nosotros no vimos movimiento, ni arriba, ni abajo, mientras mirábamos el medidor analógico por una respuesta.

De hecho, ninguna diferencia se escucho en el sonido después de varios medio-golpes de la pistola engrasadora. Pero, después del 18o medio-golpe la aguja marco "cero" y el sonido en los auriculares desapareció. Ahora, simplemente porque la grasa finalmente había alcanzado el cojinete y la lubricación ahora tenia lugar, el trabajo no había terminado. Después regrese el nivel de sonido a un rango medio en el medidor analógico y pedí al técnico que bombeara medios golpes nuevamente. Después de 3 o 4 medios golpes de la pistola engrasadora, la aguja se movió hacia arriba y permaneció después de 15 segundos. La calidad del sonido del cojinete había ido de un sonido abrasivo a un sonido liso parecido al sonido del correr del aire.

Practica de Lubricación Acústica

Después de muchos años de trabajar con equipo de ultrasonido y de brindar capacitación a las compañías en el uso apropiado de instrumentos de ultrasonido, desarrolle un adaptador acústico de lubricación para una compañía que podría ser comunicada con un instrumento de ultrasonido. El adaptador podría ser conectado al sensor del contacto para presentir los cambios de decibel al lubricar un cojinete. Siento que este método es substancialmente superior a otros métodos por varias razones. Una razón es cuando el adaptador es montado al engrasador zerk u otro punto de lubricación, la punta del contacto tiene poca o ninguna pérdida del sonido de atenuación. Una segunda razón es que un instrumento que tiene una pantalla digital o medidor de sensibilidad puede compensar una pérdida del sonido del técnico. Muchos dispositivos actuales en el mercado utilizan solo sonido y ningún indicador, dependiendo únicamente sobre el sentido del oído del técnico para determinar si debe o no, bombear grasa. Varios de estos fabricantes sugieren aún que los técnicos bombeen grasa hasta que una "diferencia" sea oída realmente. Esto sugiere que cada cojinete verificado necesita realmente lubricación, que no es el caso, y podría resultar gravemente perjudicial al motor.

Figura 2 - Lubricación Acústica con un instrumento digital.

Practica Recomendada

PRECAUCIÓN: SOLAMENTE UTILICE ESTA PRACTICA PARA DARLE SERVICIO A UN COJINETE. ESTA PRACTICA NO ESTA INTENCIONADA PARA COJINETES NUEVOS O RECIÉN INSTALADOS.

• Calibre la pistola: No importa que marca de instrumento de ultrasonido este utilizando, la pistola siempre debe de estar calibrada. Utilice un contenedor de una onza, bombee la grasa en el contenedor utilizando medios golpes mientras cuenta el número de golpes que se necesitan para llenar el contenedor. Típicamente “7” golpes completos o “14” medios golpes se requieren para llenar un contenedor de una onza.
• Asegúrese siempre que el área y el lugar de llenado estén limpios. Limpie inmediatamente la suciedad o la grasa antes y después de lubricar.
• Conozca el lubricante que necesita usar. No mezcle grasas o lubricantes.
• Designe una pistola que se usara con un adaptador acústico y limpie el adaptador cada vez que se cambia a otra pistola.
• Utilice medio-golpes en comparación con golpes completos cuando se usa una pistola de nivel manual.
• Cuando utilice una pistola de baterías o neumática, utilice un método de conteo como 1001, 1002, etc.… mientras sostiene el gatillo para similar el medio golpe de una pistola de grasa.
• Asegúrese que los desagües son accesible, están abiertos y libres de obstáculos.
• Un cojinete sellado no se puede re engrasar.
• Los cojinetes blindados o doblemente blindados pueden ser engrasados, pero hágalo lentamente para no sobre presurizar la cavidad y empujar el blindaje del cojinete.
• Utilice una pistola con muy poca o ninguna pérdida del movimiento del asidero (mango) de la bomba.
• Periódicamente, limpie y/o enrute el diámetro interior del tubo que suministra la grasa al motor.

Nota: La acumulación de grasa seca puede atascar y reducir el diámetro interior de la línea de suministro limitando la cantidad de grasa suministrada al motor.

• Si se ve grasa o lubricante saliendo del cojinete, programe su reemplazo.

Cuando utilice un instrumento Ultrasónico

• Utilice un instrumento ultrasónico que tenga un indicador de decibeles o el nivel de sonido como un valor numérico o como un indicador deslizable.
• Si aplica, encuentre un juego de medio alcance con su instrumento. Esto le permite ver el movimiento o el cambio de nivel del sonido al lubricar así como escuchar el cambio.
• Cuándo sea posible, utilice un adaptador dedicado de lubricante o e sensor diseñado para limitar la pérdida de la atenuación del sonido al lubricar el cojinete.
• Tenga en cuenta la cantidad mínima de tiempo (15 segundos), para que el sonido interno del cojinete y la presión reduzcan o bajen antes de continuar con la lubricación.
• Tendencione o registre los niveles de los decibeles para referencia futura.

Exceso de Lubricación

La lubricación acústica es una práctica que creo reducirá la sobre-lubricación de un cojinete. Recientemente, entrenaba una compañía en cómo aplicar el procedimiento acústico de la lubricación. Al engrasar el cojinete de un motor eléctrico los técnicos notaron que después de apenas tres medio-golpes de la pistola el nivel de decibel se movía hacia arriba dos a-tres decibeles y no volvía a un nivel de medio alcance o más bajo. Después, el técnico notó que un trabajador de otro turno había engrasado el cojinete apenas el día anterior. Tome en consideración la sensibilidad del instrumento de ultrasonido y recuerde que duplica cada tres decibeles el nivel de sonido.

Para darle alguna perspectiva, una computadora personal es 48db y una biblioteca —donde nadie tiene permitido hablar — es 40db.” Así, si duplicamos la energía, podemos utilizar el hecho que la escala logarítmica de 2 es 0,3, y esto serían una ganancia de 0,3 bel o 3 dB. Recuerde, duplicando el poder es un aumento de 3 dB.

Figura 3 – Exceso de lubricación, grasa en la tapa superior del motor

Utilizado como un Procedimiento de Servicio

No utilice la lubricación acústica como un procedimiento nuevo para engrasar el motor. Sólo utilice este procedimiento como un procedimiento de re-engrasando o de servicio. Otro ingeniero me llamó para discutir la lubricación acústica como un nuevo procedimiento para engrasar cojinetes nuevos. Lo qué él descubrió fue que el nuevo cojinete nunca emitió suficiente sonido. Al aplicar la grasa que utiliza el procedimiento acústico de la lubricación, encontró que "soplaría o reventaría" el sello del cojinete antes de un cambio o aumento notable pudiera ser escuchado. Después fue determinado que varias horas de "Trabajo" fueron necesarias antes que una cantidad adecuada de sonido ayudara a determinar cuando parar de engrasar.

Lubricación Acústica con un instrumento analógico

Nota: Este instrumento no esta en decibeles, pero cuenta con una escala de incrementos de 0-100. Sensitivity Set @ 6.75 all throughout procedure. From 50 to 4 represents 46 decibels. Every 20 increments on this scale is 3 dB’s.

Cuando veo salir la grasa....

A menudo, cuando estoy en reuniones de industria, pregunto a los demás, cómo ellos saben cuando deben parar de engrasar. La respuesta que obtengo en repetidas ocasiones es, "Cuando veo que la grasa sale del cojinete". Muchos técnicos vuelven atrás a tácticas que aprendieron en un trabajo o comercio previo, si ellos no han tenido la capacitación apropiada en lubricación de cojinetes. Al estar capacitando a un grupo de técnicos en lubricación acústica en un sitio nuclear, pregunté, "¿Quién ha engrasado cojinetes en cargadoras frontales, tractores, o en otro equipo pesado"? El noventa por ciento de la sala levantó el brazo en una manera afirmativa. Pronto me dí cuenta de que muchos de los que levantaron el brazo tenían dificultad en entender la idea de la lubricación de precisión.

Algunos técnicos tratan aún de utilizar el toque para determinar si la lubricación es necesaria. Por ejemplo, en un fabricante motriz mayor, el lubricador/mecánico principal prefiere utilizar el dedo encima del motor para determinar cuando parar de lubricar. Otro fabricante motriz tuvo numerosos reportes de motores para ser enviados de vuelta sin la lubricación apropiada. Se me pidió venir y discutir la lubricación acústica. Habiendo sido plomero en alguna ocasión en mi vida, fácilmente ubique su problema. Se utilizo tubo galvanizado para suministrar la grasa del tambor a la línea del técnico que lubrica el motor. Sabia que la mayoría de las grasas tienen parafina y eso, con el tiempo, se puede endurecer - tanto como un tubo de desagüe de la tarja de la cocina con grasa acumulada. ¿Pregunté a los ingenieros, "¿ Cuándo fue la última vez que quitó y re dirigió la línea de suministro?" Ellos contestaron, nunca. Una vez que las líneas fueron abiertas, vimos que el diámetro interno había sido reducido a la mitad. Desde que el técnico se había acostumbrado a utilizar el tiempo como el factor en cuán largo debe detener el disparador en su pistola neumática, él no había estado poniendo casi suficiente grasa en el motor durante el rearmado motriz.

Detenga Reparaciones No Necesarias y Tiempo de Inactividad

¿Envía sus motores a reparación a talleres externos? ¿Ha recibido una llamada diciendo que si solo evitara verter más lubricante a los cojinetes eso no ocurriría? Aunque el exceso de lubricación de cojinetes podría ser bueno para el negocio, los talleres de motores de buena reputación saben que educando a un cliente es mejor para el negocio. En la Figura 1, este motor tiene el sello volado y la grasa que penetra en las bobinas. En la Figura 3, la tapa final del motor también fue inundada de grasa por un sello volado.

Para Resumir

La lubricación acústica no es la cura de todo para finalizar la lubricación. Es, sin embargo, una metodología que puede ser aprendida y usada para estandarizar Las Mejores Prácticas dentro de una planta. Como en cualquier programa nuevo, todo el personal debe estar a bordo, desde gerencia hasta la persona que engrasa el equipo. Lleva tiempo implementar. El tiempo es dinero y en estos días de ahorro, la fuerza de reducción y más por menos, pudiera ser difícil de implementar. Sin embargo, creo firmemente, que si un programa de lubricación acústica de ultrasonido es implementado, su organización verá un incremento en el tiempo y una significante reducción en reparaciones.

Jim Hall es el presidente de Ultra-Sound Technologies, una compañía “Vendedor-Neutral” proveedora de consultoría de mantenimiento predictivo y capacitación. UST brinda certificación de ultrasonido a nivel Asociado, Nivel I y II. Jim es también proveedor regular de presentaciones en ReliabilityWeb.com y es colaborador en la edición de UPTIME Magazine. Jim ha dado capacitación de ultrasonido para varias compañías que aparecen en la prestigiosa revista Fortune 500 en generación eléctrica, pulpa y papel, petroquímicas y transportación (marina, automotriz, aeroespacial). Un veterano de servicio civil de 17 años, Jim sirvió como técnico en ingeniería aeroespacial para Naval Aviation Engineering Service Unit (NAESU). Puede ser contactado al (770) 517-8747 o en jim.hall@Ultra-SoundTech.com

Nota del Editor: Muchas compañías están reportando éxito usando métodos similares. Sin embargo, no hay investigación pública concluyente de procedimientos apropiados para el uso del sonido o ultrasonido como una base de lubricación de cojinetes.

Asegúrese de checar con su distribuidor de equipo los efectos de garantía. Continuaremos para seguir el desarrollo en esta área y reportarlo en cuanto ocurra.