Intervalos de reengrase: cálculo de la degradación de la película lubricante en guías sin vástago

Calcule la exposición de una guía sin vástago a partir de ciclos y recorrido y valide el resultado: Festo DGC-8 especifica 3,000 km o 3 años, no un intervalo universal de servicio.

Compartir
Jason Tan, ingeniero de fabricación neumática, Bepto Neumática

Sobre el autor

Jason Tan

ingeniero de fabricación neumática

Soy Jason, ingeniero de fabricación neumática de Bepto Neumática. Ayudo a revisar requisitos de productos neumáticos, aplicaciones de componentes y detalles técnicos antes de la cotización.

Artículos del autorJason@bepto.com

No se puede calcular el momento exacto en que fallará la película lubricante en todas las guías sin vástago a partir de la carrera, la carga, la velocidad, la temperatura y unos pocos multiplicadores genéricos. Lo que sí puede calcularse es la exposición de la guía en ciclos, distancia recorrida y tiempo de funcionamiento. Utilice esa exposición frente a la regla de lubricación del fabricante para el modelo exacto y ajuste después el intervalo a partir de inspecciones documentadas.

Esta distinción importa porque «guía sin vástago» abarca mecanismos diferentes. El cilindro neumático, el sistema de bandas de sellado, la guía de deslizamiento, la guía de rodillo seguidor de leva y la guía con carro de bolas recirculantes pueden tener instrucciones de lubricación independientes. Algunas llevan grasa permanente. Otras utilizan un intervalo basado en la distancia o una tabla de carga específica del modelo.

Conclusiones clave

  • Festo especifica 3,000 km o 3 años para una guía DGC-8, mientras que otras variantes DGC no requieren mantenimiento o dependen de la carga.
  • Calcule los ciclos y el recorrido reales, no un porcentaje inventado de vida de la grasa.
  • Mantenga el lubricante, la cantidad, los puntos de lubricación, las evidencias de inspección y la regla de ajuste vinculados al modelo completo.

¿Puede calcularse directamente la degradación de la película lubricante?

Schaeffler afirma que la vida útil operativa precisa de la grasa solo puede determinarse en condiciones de funcionamiento, porque no pueden calcularse todas las influencias (Schaeffler). Su aproximación utiliza intervalos básicos y factores de corrección específicos del producto. Esto no valida una ecuación universal para cilindros sin vástago construida con exponentes arbitrarios de carga, carrera, ciclos, entorno y temperatura.

Degradación de la película lubricante es la pérdida de una separación y protección suficientes en un contacto. Puede deberse al agotamiento de la grasa, el trabajo mecánico, la contaminación, la oxidación, la incompatibilidad del lubricante, la temperatura o una viscosidad inadecuada. Sin embargo, ninguno de esos mecanismos tiene un umbral de campo fijo aplicable a todos los diseños de guías y sellos.

¿Por qué no calcular directamente el espesor de la película? Un modelo elastohidrodinámico o de lubricación mixta defendible necesitaría la geometría del contacto, la rugosidad superficial, la distribución de la carga, la velocidad de arrastre, la reología del lubricante a la temperatura real, el comportamiento presión-viscosidad y el estado de falta de suministro. Un equipo de mantenimiento de guías sin vástago normalmente no dispone de ese conjunto de datos. Incluso si lo tuviera, una banda de sellado interna y una guía externa con bolas recirculantes requerirían modelos diferentes.

Utilice en su lugar tres niveles de evidencia:

  1. Instrucción del fabricante: la grasa especificada, la cantidad, los puntos, el intervalo y el método de mantenimiento permitido para el código de pedido exacto.
  2. Exposición calculada: ciclos reales, recorrido acumulado, horas de funcionamiento y antigüedad del calendario.
  3. Estado observado: movimiento, presión, ruido, temperatura, grasa visible, contaminación, fugas y estado de la guía medidos mediante un procedimiento repetible.

El cálculo debe predecir cuándo inspeccionar o realizar el mantenimiento, no afirmar que predice el instante en que desaparece una película microscópica. Esta afirmación más limitada sigue siendo útil. También es auditable: otro técnico puede reconstruir el recuento de ciclos, la distancia, el límite del OEM, el resultado de la inspección y el motivo para cambiar el intervalo.

La guía sobre los mecanismos de envejecimiento de la grasa describe con más detalle la oxidación, la separación del aceite, el trabajo mecánico y la contaminación. Este artículo se centra en convertir una regla del fabricante en un programa de mantenimiento.

Dos zonas de lubricación, dos reglas de mantenimiento

Parker describe el cilindro básico OSP-P como lubricado permanentemente con grasa y recomienda una grasa especial para baja velocidad por debajo de 0.2 m/s (Parker). Festo, en cambio, establece reglas diferentes para los carriles guía entre las variantes DGC (Festo). Por tanto, el cilindro interno y la guía externa requieren decisiones de mantenimiento separadas.

Empiece por identificar qué contacto aborda la instrucción de mantenimiento:

Zona de lubricación Componentes típicos Pregunta por resolver
Accionamiento neumático Sellos de pistón, bandas de apoyo, superficie interior del tubo ¿Tiene grasa permanente, es sin lubricación o está destinado a una lubricación continua de la línea de aire?
Sistema de bandas Banda de sellado interior, banda de cubierta exterior, rascadores ¿Se requiere grasa superficial y qué agentes de limpieza están prohibidos?
Guía externa Cojinete liso, rodillo seguidor de leva, carro de bolas recirculantes ¿No requiere mantenimiento, se basa en la distancia, en el tiempo o en una tabla de carga?
Módulo añadido Freno, carro secundario, amortiguador, adaptador de lubricación central ¿Tiene una grasa, un punto, una cantidad o un intervalo independientes?

No transfiera un intervalo de la guía externa al pistón neumático. Parker advierte que, si se introduce lubricación por niebla de aceite en el OSP-P, el suministro de aceite debe mantenerse después de forma continua. La niebla de aceite adicional no equivale a reponer la grasa de un carro guía.

Las instrucciones DGC de Festo también distinguen el sistema de bandas de la guía. El fabricante indica que los limpiadores que disuelven la grasa pueden dañar el recubrimiento de grasa de la banda de cubierta de PU; si falta el recubrimiento, la banda se engrasa ligeramente con el producto especificado. Eso no autoriza a introducir una cantidad arbitraria en el cilindro.

La construcción importa tanto como la marca. Un cilindro sin vástago unido mecánicamente y con un carro apoyado directamente puede aplicar cargas a la guía de forma diferente que un cilindro básico combinado con un carril lineal independiente. La guía de mecanismos de soporte de carga de cilindros sin vástago explica por qué los momentos y el guiado externo cambian la carga de contacto.

¿Cómo se convierten los ciclos en distancia de deslizamiento?

Festo especifica un límite de 3,000 km o 3 años para la guía DGC-8-G/-GF en las condiciones indicadas (Festo). Para convertir esa distancia en una fecha, calcule el recorrido real acumulado por la guía. Esta es una conversión de exposición, no un modelo de química de la grasa.

Para una extensión y un retorno completos con una carrera (s), el recorrido por ciclo es:

dcycle=2sd_{\mathrm{cycle}} = 2s

Después de (N) ciclos completos, la distancia total de deslizamiento es:

D=2sND = 2sN

Aquí, (d_{\mathrm{cycle}}) y (D) utilizan la misma unidad de longitud que la carrera (s), y (N) es el número de ciclos completos de ida y vuelta. Convierta el resultado a kilómetros antes de compararlo con un límite del fabricante basado en kilómetros.

Si solo están disponibles la frecuencia programada y las horas de funcionamiento, estime el recuento teórico de ciclos como:

Ntheoretical=60fHN_{\mathrm{theoretical}} = 60fH

donde (f) es el número de ciclos por minuto y (H) son las horas de funcionamiento programadas. El recorrido teórico correspondiente es:

Dtheoretical=120sfHD_{\mathrm{theoretical}} = 120sfH

La estimación supone ciclos a carrera completa, sin interrupciones y a frecuencia constante. Sobreestimará la exposición durante cambios de formato y paradas, pero puede subestimarla si el contador del PLC se reinicia, el movimiento incluye carreras de posicionamiento adicionales o varios carros comparten los registros de mantenimiento.

Ejemplo de cálculo de exposición

Considere una carrera de 750 mm funcionando a 20 ciclos por minuto durante 16 horas programadas al día:

Dday=120×0.75×20×16=28,800 m/dayD_{\mathrm{day}} = 120 \times 0.75 \times 20 \times 16 = 28{,}800\ \mathrm{m/day}

El recorrido teórico es de 28.8 km por día programado. Se alcanzaría un umbral de distancia de 3,000 km después de unos 104 días plenamente productivos, pero el límite de calendario del OEM podría llegar antes. Este cálculo no autoriza a utilizar el límite del Festo DGC-8 en otro modelo.

Siempre que sea posible, utilice un contador de ciclos del PLC que no pueda reiniciarse o un registro de distancia acumulada. Las carreras parciales deben aportar su distancia real, no la carrera nominal. Registre los reinicios del contador de mantenimiento en la orden de trabajo para que el siguiente cálculo de servicio parta de datos trazables.

La guía de durabilidad de cilindros sin vástago 24/7 explica cómo el perfil de trabajo y los patrones de parada afectan a una revisión de fiabilidad más amplia.

Los intervalos del OEM dependen del diseño exacto de la guía

Las instrucciones DGC de Festo de 2024 establecen al menos tres tratamientos de mantenimiento dentro de una familia de productos. DGC-8-G/-GF utiliza 3,000 km o 3 años; DGC-12 a -63-G/-GF se describe como sin mantenimiento y permite el reengrase; y DGC-KF utiliza un diagrama de intervalos dependiente de la carga (Festo). El sufijo importa.

Esa variación es la razón principal para rechazar una «vida base» genérica como 3,500 horas. Antes de calcular nada, registre el modelo y la configuración completos:

Ejemplo del fabricante Tratamiento de lubricación publicado Qué demuestra el ejemplo
Festo DGC-8-G/-GF Grasa cuando falta el recubrimiento; al menos cada 3,000 km o 3 años Pueden coexistir un límite de distancia y uno de calendario
Festo DGC-12…63-G/-GF Descrito como sin mantenimiento; se permite el reengrase Los tamaños mayores no pueden heredar la regla del DGC-8
Festo DGC-KF Intervaloo (S_{\mathrm{int}}) seleccionado a partir de un factor de comparación de carga y un diagrama; también se aplica el máximo de calendario La corrección de carga pertenece al modelo exacto de guía
Festo DGC-HD Reengrasar después de 3 años o de la distancia correspondiente dependiente de la carga La guía para servicio pesado tiene sus propias instrucciones
Parker OSP-P basic cylinder Lubricación permanente con grasa; grasa especial para baja velocidad por debajo de 0.2 m/s La lubricación del cilindro interno puede no utilizar un intervalo de distancia periódico

«Sin mantenimiento» también requiere una lectura cuidadosa. Describe el tratamiento de mantenimiento previsto por el fabricante en condiciones documentadas. No significa que sea inmune a la contaminación, la desalineación, la carga lateral, los daños en el sello o un limpiador incorrecto.

Según nuestra experiencia al revisar especificaciones de sustitución, un nombre de producto abreviado es una fuente habitual de errores de lubricación. «DGC» u «OSP-P» no bastan. El sufijo de la guía, el tamaño, las opciones, el carro instalado, el sistema de bandas y la revisión del manual determinan qué instrucción se aplica. Coloque la revisión del documento junto al contador de mantenimiento.

Para un contexto completo de mantenimiento preventivo, vincule la tarea de lubricación a la lista de comprobación de mantenimiento de cilindros sin vástago. La lubricación no puede compensar un montaje flojo, una mala alineación, una carga de momento excesiva, bandas dañadas o un circuito de aire restringido.

¿Qué condiciones justifican un intervalo más corto?

Festo indica a los usuarios que reduzcan los intervalos de las guías DGC para carreras inferiores a 50 mm, velocidades superiores a 2 m/s, temperaturas superiores a 40°C y entornos sucios. Algunas variantes también señalan carreras superiores a 2,000 mm (Festo). Estas son advertencias específicas del modelo, no multiplicadores porcentuales universales.

Utilice el método de corrección indicado por el OEM cuando exista. Si el manual dice «reduzca el intervalo a la mitad», aplique esa regla únicamente a la configuración y condición enumeradas. Si proporciona una fórmula y un diagrama de comparación de carga, conserve la revisión del diagrama y la entrada calculada. No invente un exponente para completar una instrucción que falta.

Las siguientes condiciones deben activar una revisión de ingeniería:

  • Carreras cortas y alternativas: los elementos rodantes o los rascadores pueden trabajar solo en una zona estrecha, lo que limita la redistribución.
  • Alta velocidad o aceleración frecuente: pueden cambiar las condiciones de contacto, el calor y el movimiento de la grasa.
  • Temperatura alta o baja: la viscosidad, la separación de aceite, el envejecimiento y la resistencia de arranque pueden dejar la grasa fuera de su ventana de funcionamiento prevista.
  • Polvo, lavado o fluido de proceso: la contaminación y la compatibilidad del limpiador pueden dominar el intervalo.
  • Carga combinada o momento elevados: la carga del carro puede superar la condición de referencia en la que se basa la tabla de intervalos del OEM.
  • Periodos largos de inactividad: el envejecimiento de calendario, la condensación, la corrosión o la migración de la grasa pueden importar antes de que el contador de distancia alcance su límite.
  • Desalineación o carga lateral: la fricción adicional es un fallo mecánico, no una prueba de que añadir más grasa sea la reparación correcta.

NLGI desaconseja mezclar grasas diferentes y recomienda ensayos de compatibilidad ASTM D6185 cuando no pueda evitarse la mezcla (NLGI). Una tabla de espesantes es solo una guía aproximada, porque el aceite base y los aditivos también influyen en la compatibilidad.

Schaeffler proporciona una regla de cribado aún más estricta para sus guías de precisión: mismo tipo de aceite base, espesante compatible, viscosidades del aceite base dentro de un grado ISO VG y la misma clase de consistencia NLGI, o debe comprobarse la compatibilidad (Schaeffler). Esos criterios explican el riesgo; la grasa aprobada por el fabricante de la guía sin vástago sigue siendo la referencia obligatoria.

¿Observa una presión de accionamiento o un movimiento a tirones mayor después del mantenimiento? Compruebe la identidad del lubricante, la cantidad, la carga de la guía, la alineación, los controles de velocidad y la contaminación antes de volver a acortar el intervalo. La guía de diagnóstico del movimiento a tirones separa los síntomas de lubricación de las causas relacionadas con el control de caudal y la fricción de los sellos.

¿Cómo debe validarse el primer intervalo?

Las instrucciones DGC-HD de Festo indican que los carros de rodillos deben reengrasarse después de 3 años o de una distancia dependiente de la carga, y que las condiciones severas enumeradas reducen el intervalo a la mitad (Festo). El mismo documento exige movimiento durante la lubricación e identifica dos orificios porque los carros no comparten lubricante. Por tanto, los detalles del procedimiento importan tanto como el momento.

Comience con el límite exacto del OEM y programe una inspección antes de ese límite en una aplicación nueva o mal documentada. El punto de inspección no es automáticamente el nuevo punto de reengrase. Su objetivo es establecer si la hipótesis inicial es suficientemente conservadora.

Registre una línea base saludable después de la puesta en servicio:

  • presión de suministro y de los puertos durante un movimiento representativo;
  • tiempo de recorrido a carrera completa o por segmento;
  • comportamiento de despegue después del periodo normal de inactividad;
  • lectura repetible de ruido o vibración en una ubicación identificada;
  • temperatura de la guía o del carro utilizando el mismo instrumento y método de emisividad;
  • estado visible de la grasa cuando se permita la inspección;
  • estado de la banda, el rascador, el carril, el carro y el racor;
  • carga real, momento, velocidad, patrón de carrera, recuento de ciclos y distancia acumulada.

En la inspección prevista, compare elementos equivalentes. Una temperatura superficial más alta en un día caluroso no es automáticamente un fallo de la grasa. Un tiempo de carrera más largo después de cambiar el regulador no es comparable con la línea base original. Anote la condición de funcionamiento junto a cada medición.

Utilice dos relojes: exposición y antigüedad del calendario. La siguiente acción se produce en el límite documentado que llegue antes. Una guía de baja carga de trabajo puede alcanzar el requisito de tres años antes que su límite de distancia, mientras que una guía de muchos ciclos puede consumir la distancia permitida en meses. Esta sencilla regla de «gana el límite más temprano» es más defendible que un único programa basado solo en horas.

No amplíe un intervalo del OEM simplemente porque el exterior de la guía parezca limpio. Toda ampliación necesita la aprobación del proveedor o un proceso de fiabilidad documentado con mediciones repetibles, acceso de inspección, revisión de riesgos y consecuencias de fallo. Los ejes relacionados con la seguridad, las cargas suspendidas, los frenos y las guías inaccesibles merecen controles más estrictos.

Si la presión, la alineación o la carga de la guía están cambiando, corrija primero la causa mecánica. La guía de carga lateral explica por qué la lubricación por sí sola no puede eliminar las cargas no deseadas sobre cojinetes y sellos.

Una hoja de trabajo de reengrase defendible

Schaeffler señala que la cantidad de reengrase para sus guías de precisión es aproximadamente el 50 % de la cantidad inicial y prefiere varias aplicaciones parciales en lugar de una aplicación completa (Schaeffler). Esta es una evidencia útil para esas guías, pero no es un valor universal en gramos para las guías sin vástago.

Construya la orden de trabajo a partir de campos específicos del modelo:

Campo Entrada requerida Comprobación
Activo Fabricante, modelo, número de serie, guía y opciones Coincide con la máquina
Instrucción Manual, revisión, página y método Configuración correcta
Intervalo Distancia, ciclos, horas, calendario o condición Límite y unidades indicados
Exposición Contador, carrera, distancia y horas Los reinicios son trazables
Lubricante Producto aprobado exacto La carga existente es compatible
Cantidad Cantidad del OEM y cada punto No adivine un rango de gramos
Procedimiento Aislamiento, limpieza, posición, movimiento y reinicio Conforme con el OEM y la seguridad
Inspección Presión, movimiento, ruido, temperatura y estado Mismo método de línea base
Decisión Mantener, acortar, investigar o escalar Evidencia registrada
Bucle de evidencias para establecer un intervalo de reengrase de una guía sin vástago Un proceso vertical de cuatro etapas comienza con la instrucción exacta del fabricante, convierte el movimiento en exposición, inspecciona la guía en condiciones repetibles y registra la decisión sobre el siguiente intervalo. 1 Identifique la regla exacta del OEM Modelo, guía, grasa, cantidad, puntos, límites y revisión 2 Calcule la exposición Ciclos reales, distancia de deslizamiento, horas de funcionamiento y antigüedad del calendario 3 Inspeccione frente a una línea base Movimiento, presión, ruido, temperatura, contaminación y desgaste 4 Registre la siguiente decisión Mantener, acortar, investigar o solicitar la aprobación del proveedor Incorpore el resultado documentado al siguiente intervalo
Los datos de exposición respaldan la fecha de servicio; las evidencias de inspección cierran el ciclo. Las instrucciones del fabricante siguen siendo el límite rector.

Antes de la liberación, confirme que el propio método de mantenimiento está permitido. Puede que una guía protegida no admita el reengrase. Una opción de lubricación central puede exigir que ambos adaptadores estén conectados. Un cilindro con grasa permanente puede prohibir la operación periódica asumida por una hoja de trabajo genérica.

No se inserta aquí ninguna tarjeta de calculadora de primera parte porque la biblioteca actual de herramientas de Bepto no calcula intervalos de lubricación específicos del modelo. Una hoja de cálculo o un contador PLC puede realizar la conversión de distancia, pero no debe dar a entender que la distancia por sí sola predice el fallo de la grasa.

Preguntas frecuentes sobre el reengrase de guías sin vástago: ¿qué debe preguntar el equipo de mantenimiento?

La documentación DGC de Festo abarca una regla de 3,000 km o 3 años, variantes sin mantenimiento e intervalos de guía dependientes de la carga dentro de una misma serie (Festo). Estas respuestas se centran en identificar la regla rectora, calcular la exposición y validarla sin presentar una estimación como una predicción universal de la vida de la grasa.

¿Puede una fórmula calcular el intervalo de reengrase para todas las guías sin vástago?

No. Schaeffler afirma que la vida precisa de la grasa solo puede establecerse en condiciones de funcionamiento, mientras que Festo utiliza reglas diferentes para distintas guías DGC. Calcule ciclos, distancia, horas y antigüedad del calendario y aplique después el intervalo documentado del modelo exacto. Utilice inspecciones para revisar el programa sin inventar multiplicadores universales de carga o temperatura.

¿Cómo convierto un intervalo de 3,000 km en tiempo de calendario?

Para ciclos completos de ida y vuelta, multiplique la carrera por dos y por el recuento real de ciclos. Una guía de 750 mm acumula 1.5 m por ciclo completo. Divida 3,000 km por la distancia diaria medida y compare después el resultado con el límite de calendario del fabricante. Utilice los recuentos del PLC cuando estén disponibles en lugar de suponer una producción programada sin interrupciones.

¿Debo añadir grasa hasta que salga la grasa antigua?

Solo cuando el procedimiento exacto del fabricante proporcione un orificio de salida o un método de purga e indique la cantidad requerida. El DGC-HD de Festo requiere ambos orificios de lubricación porque sus dos carros no comparten el lubricante, mientras que otras variantes DGC no requieren mantenimiento. Una purga a ciegas puede sobrellenar un mecanismo, contaminar las bandas o dañar sellos y rascadores.

¿Se pueden mezclar grasas NLGI de grado 2 diferentes?

No automáticamente. NLGI indica que las tablas de compatibilidad son guías aproximadas y recomienda ensayos ASTM D6185 cuando no pueda evitarse la mezcla. Dos productos NLGI de grado 2 pueden utilizar aceites base, espesantes y sistemas de aditivos diferentes. Mantenga la identidad del producto aprobado en el registro de mantenimiento y obtenga instrucciones por escrito antes de cambiarlo.

¿Qué señales de estado deben seguirse entre servicios?

Registre el recuento de ciclos, la distancia acumulada, el tiempo de movimiento, la presión de accionamiento, el ruido o la vibración repetibles, la temperatura del carro, la grasa visible, la contaminación y el estado de la guía. Festo señala condiciones como carreras inferiores a 50 mm, velocidades superiores a 2 m/s y temperaturas superiores a 40°C para intervalos más cortos en determinadas guías DGC. Conserve siempre el contexto de funcionamiento.

Fuentes y referencias técnicas