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Capítulo I “Evolución de los Lubricantes”

Javier Morales Parra

Introducción •

Cuando dos superficies están en movimiento estas producen fricción entre ambas, lo que provoca un desgaste. Para disminuir estas consecuencias, se introduce entre las superficies una sustancia conocida como lubricante.

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En nuestros días, el rozamiento o fricción tiene una importancia económica fundamental, asociada a la cantidad de energía disipada como consecuencia del mismo, así como otros recursos económicos.

Introducción

1880 a.C. El Bersheh, Egipto

Introducción •

4000. a.C. Oriente Medio ruedas de carruajes Mesopotámicos

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2400 a.C. Grabados Egipcios en Saqqara ( sebo de buey )

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Griegos y romanos trabajos sobre cojinetes pivotantes para apertura de compuertas. agua, aceites vegetales y animales, grasa de animal, leche, o incluso sangre de animales.

Introducción •

1350 Edad Media: Avances en maquinaria como norias o molinos de viento.Utilización de grasas de ballenas.

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1500 Renacimiento Leonardo da Vinci: estudios sobre las leyes de fricción y diseño de cojinetes y rodamientos.

Reloj de la Catedral de Salisbury, 1386

Introducción •

Siglo XVII,(1687) Newton plantea el enunciado de las leyes básicas que rigen los fenómenos de lubricación (principio de

viscosidad de los fluidos). •

Coulomb (finales s. XVII) demuestra empíricamente las leyes de da Vinci y la diferencia entre fricción estática y dinámica.

Introducción •

1760 revolución industrial.

Máquina de vapor de Watt. Desarrollo

de las grasas •

Las articulaciones del cuerpo humano son un sistema lubricado sometido a esfuerzos dinámicos (O. Reynolds 1886).

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Mitad del siglo XIX 1859 Edwin Drake descubre el petróleo Pensilvania

Introducción •

1857 Aparecieron los primeros equipos trabajando con dispositivos hidráulicos.

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1872 La invención del motor de encendido provocado por  Otto

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1884 Parsons construyó la primera turbina de vapor.

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1892 La invención del motor de encendido por compresión por Diesel.

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1903 El primer vuelo de los Wright

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1909 Producción en serie de vehículos por Ford

Introducción •

1900 Se obtienen lubricantes de una mayor calidad gracias

al empleo de técnicas de destilación a baja presión que evitaban el craqueo de las cadenas de hidrocarburos pesados durante el proceso.

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1930 Se introdujo el empleo de aditivos para mejorar las prestaciones de los lubricantes minerales. También en este periodo se crearon los primeros aceites lubricantes sintéticos.

Introducción •

1966 Nace el concepto de Tribología (tribos roce, logos tratado) en la Universidad de Leeds, en un estudio encabezado por Duncan Dowson, donde concluye que Inglaterra tendría un ahorro anual de 500 millones de £ si se ponía atención a los efectos del desgaste y lubricación.

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El costo anual asociado a pérdidas tribológicas pueden alcanzar entre 5-10 % del PIB de los países desarrollados.

Tarea •

Una estatua pesa 60 toneladas aproximadamente , este se desea arrastras montado en unos patines de madera de unos 5 m de longitud por unos 40 cm de anchura, lo que nos da una presión unitaria sobre el suelo de unos 1,5 kg/cm2 . El coeficiente de fricción entre la madera sobre madera lubricada, es del orden de 0.16. Admitiendo que la fuerza de tracción desarrollada por un hombre es aproximadamente de unos 55 Kg.

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¿ Cuantos hombres se necesitan para tirar dicha estatua?

Obtención de lubricantes •

Lubricante :

Es toda sustancia sólida, semisólida, gaseosa o líquida de origen animal, vegetal, mineral o sintético que pueda utilizarse para reducir el rozamiento mecanismos en movimiento

entre piezas y

Obtención de lubricantes Origen del petróleo:

Se

presenta de forma natural en depósitos de

roca sedimentaria y sólo en lugares en los

.

. que

hubo mar.

Compuesto

químico en el que coexisten ...partes

sólidas, líquidas y gaseosas.

El

petróleo, tal y como sale de los pozos, es

siempre combustible.

.

Obtención de lubricantes Origen del petróleo:

Formado

por

una

mezcla

compleja

hidrocarburos con una relación atómica H/C=2 Factores para su formación Ausencia de aire Restos de plantas y animales (sobre todo,

plancton marino) Gran presión de las capas de tierra Altas temperaturas Acción de bacterias

de

Obtención de lubricantes El refino del petróleo crudo implica dos procesos fundamentales 1. División en fracciones de volatilidad distinta. 2. Alteración física o química de algunas de esas fracciones

Proceso

básico destilación fraccionada

Video Destilación 1 Video Destilación 2.

.

……

Obtención de lubricantes PRODUCTO

TEMPERATURA

USO

Gases (Metano, Etano, Propano, Butano)

Hasta 40ºC

Combustible

40ºC - 180ºC

Combustible Disolvente

 Naftas (Pentano, Hexano) Gasolinas (Heptano, Octano, Nonano) Queroseno (Decano a Hexadecano)

200ºC - 300ºC

Combustible reactores Craqueo

Gasóleo (Hidrocarburos de 16 a 25 átomos de carbono)

300ºC - 375ºC

Craqueo Combustible

Fuel (Hidrocarburos de 20 a 40 átomos de carbono)



350ºC

Combustible Lubricación

Residuos ligeros (Vaselina)

Semisólida

Lubricantes Pomadas

Residuos pesados (Parafinas, Alquitranes)

Sólidos

Impermeabilizantes Asfalto