La mayoría de los cojinetes lisos de las fallas atribuidas a una «mala lubricación» son en realidad un problema de incompatibilidad: se aplicó a un cojinete un programa de lubricación diseñado para otro tipo de rodamiento, cuando ese cojinete no utiliza en absoluto ese método.
Los cojinetes lisos se agrupan en tres categorías de lubricación: de funcionamiento en seco, impregnados de aceite y con lubricación externa; cada una presenta un modo de falla distinto si se la trata como si fuera de las otras.
Saber en qué categoría se encuentra el componente es más importante que determinar «cada cuánto engrasarlo».
Por qué los cojinetes lisos no siguen una única regla de lubricación
Un cojinete liso funciona manteniendo separados el eje y la superficie de apoyo mediante una película lubricante, en lugar de elementos rodantes.
Durante el arranque, la parada o a muy baja velocidad, la película no es suficiente para separar por completo ambas superficies; se trata de lubricación límite, y es allí donde en realidad se produce la mayor parte del contacto metal con metal y del desgaste.
Una vez que el eje alcanza la velocidad de servicio, el lubricante es arrastrado hacia la zona de carga y forma una película hidrodinámica completa que mantiene totalmente separadas las superficies, reduciendo de forma notable la fricción.
(Analizamos esta curva, así como las tres geometrías de los cojinetes lisos, con mayor detalle en ¿Qué es un cojinete liso?.)
A partir de aquí, la estrategia de lubricación se divide en tres vías porque, en algunos cojinetes, el fabricante incorpora el lubricante en el propio material, mientras que en otros depende de una aplicación externa:
Cojinetes lisos de funcionamiento en seco / compuestos — autolubricantes por diseño, sin lubricante externo
Cojinetes sinterizados impregnados de aceite — el lubricante queda sellado dentro del material durante la fabricación
Cojinetes lisos con ranuras de aceite / de uso general — no incorporan lubricante; este debe aplicarse y mantenerse
Con frecuencia, todas estas variantes se designan de forma genérica como cojinetes lisos de aceite, cojinetes lisos en aceite o cojinetes lisos con aceite, ya sean de LILY o de marcas importantes de soportes con rodamiento como Dodge o Timken; sin embargo, el programa de lubricación —o su ausencia total— depende por completo de cuál de las tres categorías anteriores tenga realmente en sus manos.
Si se elige una categoría incorrecta, se puede dejar sin lubricación un rodamiento que requería servicio o contaminar uno que nunca debía recibir grasa.
Cojinetes lisos de funcionamiento en seco: no añadir grasa
Los cojinetes lisos de funcionamiento en seco incorporan una capa deslizante de PTFE, o de compuesto de PTFE, normalmente adherida sobre un soporte de bronce sinterizado o de acero; esta es la estructura propia de los casquillos tipo DU normalizados según ISO 3547 / DIN 1494.
El coeficiente de fricción del PTFE frente al acero se sitúa aproximadamente entre 0.05–0.10, un valor lo bastante bajo como para que el cojinete funcione sin película fluida.
Durante el rodaje, una fina película de transferencia de PTFE se deposita sobre la superficie del eje y pasa a ser la verdadera interfaz de deslizamiento a partir de ese momento.
Esta es la única categoría en la que añadir grasa no solo es innecesario, sino un error.
La grasa no mejora una interfaz de PTFE; atrae polvo y partículas abrasivas que terminan incrustándose en la superficie de deslizamiento, con lo que acelera el desgaste en lugar de reducirlo.
Si un cojinete de funcionamiento en seco se sobrecalienta o presenta desgaste prematuro, casi nunca la solución es «lubricarlo más»; lo correcto es verificar el acabado del eje, la alineación o si la carga/velocidad supera el valor nominal PV (presión × velocidad) del cojinete.
Cojinetes lisos impregnados de aceite: lubricados de por vida, no por el usuario
Los cojinetes lisos impregnados de aceite son de bronce sinterizado, comúnmente conforme a la especificación SAE 841, fabricados de modo que entre 15–25% del volumen del material sea porosidad interconectada, impregnada al vacío con aceite, por lo general SAE 30 sin detergentes.
El mecanismo es pasivo: cuando el cojinete se calienta bajo carga, el aceite se dilata más rápido que el bronce circundante, por lo que el calor y la presión expulsan físicamente el aceite de los poros hacia el eje.
Cuando el cojinete se enfría, la acción capilar vuelve a absorber el aceite.
Por eso se comercializan como «libres de mantenimiento» y no como «autolubricados para siempre»: la reserva de aceite es limitada.
En condiciones normales de servicio, con velocidad moderada, carga moderada y funcionamiento a temperatura ambiente aproximada, están realmente diseñados para durar toda la vida útil del cojinete sin intervención.
Añadir grasa encima no aporta beneficio y, en cambio, puede obstruir la estructura porosa.
Su limitación aparece ante temperaturas elevadas sostenidas, carga pesada continua o un entorno polvoriento con escasez de aceite.
Las tres condiciones reducen la reserva más rápido de lo previsto por el diseño.
En esas condiciones, una reposición ocasional de aceite —una gota de aceite compatible en el orificio de lubricación visible, si la carcasa lo incorpora— prolonga la vida útil.
No se trata de un requisito programado, como ocurre en los cojinetes con ranura de aceite; responde a condiciones que quedan fuera del rango normal de diseño del cojinete.
Tomemos GDJBKECG, con un diámetro interior de 1.126 pulgadas, un cojinete liso impregnado de aceite en bronce SAE 841 con carga de aceite SAE 30, apto para aplicaciones como transportadores, motores de ventiladores y motores de limpiaparabrisas.
A temperatura ambiente y con carga moderada, no requiere nada más que lo ya incorporado en el material: sin programa de relubricación ni puntos de engrase que supervisar.
Si ese mismo cojinete se instala en un rodillo de transportador que trabaja a alta temperatura y en un ambiente polvoriento, la reserva de aceite se agota mucho antes de lo previsto; esa es la condición específica en la que corresponde reponer aceite manualmente en la carcasa, no usar una pistola de engrase.
Cojinetes lisos con ranura de aceite: los que realmente requieren un programa de lubricación
Los cojinetes lisos con ranura de aceite y los de uso general — casquillos de bronce, latón o nylon con ranuras o taladros mecanizados para el aceite, pero sin depósito impregnado — son la única categoría en la que la pregunta «cada cuánto debo lubricarlo» tiene una respuesta real y no trivial, porque no existe una reserva interna a la que recurrir.
No existe un intervalo único aplicable a todas las aplicaciones.
La vida de relubricación depende de la combinación de carga, velocidad, temperatura y contaminación, no de un solo factor aislado: un cojinete que trabaja en caliente y con polvo requiere servicio con mucha más frecuencia que el mismo cojinete en condiciones limpias y frías.
La bibliografía técnica del sector sobre este tema es más escasa de lo que cabría esperar.
Un artículo técnico de 2009 de la STLE (Society of Tribologists and Lubrication Engineers) sobre este tema señala con claridad que existe poca orientación publicada sobre la cantidad y la frecuencia de lubricación en cojinetes lisos si no se parte de los parámetros originales de diseño, y recomienda consultar primero las indicaciones de lubricación del propio fabricante del cojinete antes de recurrir a fórmulas genéricas.
Cuando no se dispone de la orientación del OEM, ese mismo artículo propone dos métodos alternativos de cálculo empírico.
Ambos se desarrollaron originalmente para dimensionar sistemas de lubricación centralizada en cojinetes lisos de gran tamaño; su propio ejemplo práctico corresponde a un cojinete de polea transportadora de 4 inches de diámetro.
Eso está muy por encima del rango de diámetro interior de aproximadamente 1/16-inch a más de 1 inch que cubren la mayoría de los catálogos de cojinetes lisos, incluido este.
Uno de ellos, a veces denominado método Trabon/Lubriquip, expresa el objetivo como una fracción del espesor de la película de aceite que se repone por turno: 2/1000 de pulgada cada ocho horas de forma manual, o 1/1000 de pulgada cada cuatro horas mediante alimentación automática.
Es una ilustración útil del principio subyacente — las dosis pequeñas y frecuentes son preferibles a las grandes e infrecuentes —, pero no es un valor de aplicación directa para diámetros interiores más reducidos.
Requiere conocer de antemano el espesor de la película del cojinete, y los ejemplos resueltos de la fórmula están dimensionados para cojinetes varias veces mayores que el diámetro interior típico de un cojinete liso.
Un engrase excesivo retiene calor y desperdicia lubricante con la misma certeza con que un engrase insuficiente deja sin alimentación la película; esa es la conclusión práctica, independientemente de la fórmula que se utilice, o de que no se emplee ninguna.
Una grasa NLGI 2 de uso general es el punto de partida razonable por defecto para aplicaciones horizontales de cojinetes lisos de velocidad moderada; permanece en su sitio sin escurrirse en servicio normal.
La NLGI 1, más blanda, es adecuada para servicio en frío o a baja velocidad, así como para sistemas centralizados; la NLGI 3, más consistente, resulta más conveniente cuando un eje vertical podría hacer que una grasa más blanda se desplace fuera de la zona de carga.
Selección del lubricante adecuado según el material
Material del cojinete liso | Enfoque de lubricación habitual | Observaciones |
|---|---|---|
Bronce sinterizado (impregnado en aceite) | Depósito de aceite incorporado | No requiere engrase rutinario; solo recarga ocasional de aceite bajo servicio pesado sostenido |
Bronce macizo / latón (con ranura de engrase) | Aceite externo o grasa NLGI 2 | Aplicar por el orificio o la ranura de engrase; ajustar la frecuencia en función de la carga, la velocidad y la temperatura |
Nailon / acetal (POM) | Grasa ligera o ninguna | A menudo se especifica como "prelubricado"; el polímero de baja fricción requiere un aporte mínimo de lubricante externo |
Compuesto revestido con PTFE (funcionamiento en seco) | Ninguno | El lubricante externo perjudica el rendimiento; debe confiarse en la película de transferencia de PTFE |
Interpretar correctamente los síntomas
La mayoría de los errores de diagnóstico en planta siguen el mismo patrón: un rodamiento presenta temperatura elevada o ruido, y la reacción inmediata es añadir más grasa.
En un rodamiento con ranura de lubricación con grasa aplicada según un calendario fijo, sin considerar la carga, esa reacción suele ser exactamente la contraria: el rodamiento ya estaba sobregrasado, y añadir más solo ofrece a la grasa batida un lugar aún más limitado adonde desplazarse.
Conviene reconocer algunos patrones antes de recurrir a la pistola de engrase:
Si se trata de un cojinete de funcionamiento en seco y se observa suciedad o partículas abrasivas incrustadas en la superficie de deslizamiento, alguien aplicó grasa a un cojinete que nunca fue diseñado para ello; la solución consiste en limpiarlo y mantenerlo en seco, no en seguir añadiendo lubricante.
Si se trata de un cojinete autolubricado con aceite y presenta un desgaste más rápido de lo esperado bajo carga pesada continua, el reservorio sinterizado se está agotando antes de reponerse; este es el único caso en el que corresponde un pequeño aporte de aceite por el orificio de lubricación de la carcasa, no grasa.
Y si el desgaste o el rayado aparecen poco después de la instalación, en lugar de hacerlo tras meses de servicio, rara vez se trata de un problema de lubricación; verifique el acabado superficial del eje, la alineación y el ajuste con nuestra guía de dimensionamiento de cojinetes lisos con brida antes de asumir que el lubricante es la causa.
Si todavía está evaluando si un cojinete liso es la opción adecuada para su aplicación, nuestra comparativa entre cojinete liso y rodamiento de bolas aborda esa decisión antes de que la lubricación entre en juego.
Preguntas frecuentes
¿Cómo deben lubricarse los cojinetes lisos?
Depende de a cuál de las tres categorías de lubricación pertenezca su cojinete: los tipos de funcionamiento en seco nunca deben engrasarse, los cojinetes sinterizados autolubricados con aceite están lubricados de por vida y no requieren atención rutinaria, y los cojinetes lisos con ranura de aceite son el único tipo que necesita un programa de lubricación manual. Consulte las secciones anteriores para identificar su tipo de cojinete antes de aplicar cualquier lubricante.
¿Los cojinetes lisos de funcionamiento en seco requieren lubricación en absoluto?
No. Los cojinetes lisos de funcionamiento en seco dependen de una película de transferencia de PTFE (o de compuesto de PTFE) durante toda su vida útil, y la aplicación de grasa introduce riesgo de contaminación abrasiva, lo que acorta esa vida útil en lugar de prolongarla.
¿Con qué frecuencia deben relubricarse los cojinetes lisos autolubricados impregnados en aceite?
En condiciones normales de carga, velocidad y temperatura, no es necesario hacerlo: el depósito de bronce sinterizado está dimensionado para toda la vida útil del cojinete. Solo una carga elevada sostenida, una temperatura alta o un servicio polvoriento justifican una reposición manual ocasional de aceite por el orificio de engrase del alojamiento, si existe.
¿Qué lubricante es el más adecuado para los cojinetes lisos de bronce o latón?
En los casquillos de bronce o latón con ranura de aceite, no impregnados, una grasa multipropósito NLGI 2 cubre la mayoría de las aplicaciones horizontales de velocidad moderada; cambie a NLGI 1 en servicio a baja temperatura o baja velocidad, o a NLGI 3 en ejes verticales, donde una grasa más blanda tendería a salir de la zona de carga.
¿Un cojinete liso es lo mismo que un cojinete de fricción de muñón?
En términos funcionales, sí. "Journal bearing" es la denominación más habitual en el ámbito de la maquinaria rotativa de gran tamaño, como turbinas y generadores, mientras que "sleeve bearing" es el término industrial general para el mismo conjunto de cojinete liso cilíndrico y eje. Los principios de lubricación de esta guía aplican a ambos.
¿El exceso de lubricación puede dañar un cojinete liso?
Sí, y es una causa de fallo al menos tan frecuente como la falta de lubricación. El exceso de grasa no tiene salida en un alojamiento cerrado, por lo que se bate, eleva la temperatura de funcionamiento y puede desplazar retenes o tapas protectoras; conviene aplicar cantidades menores con mayor frecuencia, en lugar de un gran volumen a intervalos largos.
Sobre el autor
