La lubricación de cadenas de transmisión y transporte representa uno de los mayores desafíos en la industria debido a los regímenes de lubricación limítrofe y mixta. La norma ASTM D3233 (Falex Pin and Vee Block) es el ensayo fundamental para determinar la capacidad de extrema presión (EP) de un lubricante antes de que ocurra una falla catastrófica por soldadura o gripado. Este artículo analiza el funcionamiento del método, los procedimientos A y B, y los criterios de carga (True Load) indispensables para proteger tus activos.
En una planta minera, cementera o de manufactura pesada, las cadenas industriales operan bajo condiciones críticas: severos choques de torque, polvo abrasivo en suspensión y altas cargas mecánicas que destruyen con facilidad las películas hidrodinámicas de los aceites comunes.
Cuando la película delgada falla, el contacto metal-con-metal genera fricción directa, elevando la temperatura de inmediato. Si el lubricante no cuenta con aditivos de Extrema Presión (EP) avanzados, los micro-picos del metal terminan soldándose instantáneamente, provocando la ruptura o paros no planificados en las líneas de producción.
Para garantizar que un aceite soportará este nivel de exigencia en campo, la ingeniería de confiabilidad confía en pruebas cuantitativas de laboratorio. La prueba ASTM D3233, ejecutada en la rigurosa máquina Falex Pin and Vee Block, es la métrica definitiva para validar la capacidad anti-desgaste y la tenacidad de la película lubricante.
El objetivo central de la norma ASTM D3233 es evaluar las propiedades EP de un lubricante líquido sometiéndolo a una presión creciente en un entorno controlado.
El mecanismo del ensayo hace rotar un pin de acero a una velocidad constante de 290 RPM, mientras es presionado lateralmente por dos bloques en forma de «V» (Vee Blocks). Para simular las condiciones térmicas de operación en planta, todo el conjunto de prueba permanece sumergido en el aceite precalentado a 52 °C.
Los dos procedimientos operativos estándar del ensayo:
Durante el desarrollo de la prueba, el equipo monitorea constantemente el torque de fricción. El ensayo se da por concluido al registrarse cualquiera de los siguientes tres eventos de falla:
El valor final reportado en la ficha técnica se conoce como Carga Verdadera de Falla (True Load), expresado en libras-fuerza (lbf) o Newtons (N) tras aplicar las curvas de calibración correspondientes del manómetro.
No todas las cadenas industriales exigen el mismo nivel de aditivación. La siguiente tabla técnica permite interpretar los valores de True Load bajo la norma ASTM D3233 para seleccionar la formulación adecuada según el nivel de severidad en planta:
Para los equipos de Mantenimiento y Confiabilidad, contar con ensayos ASTM D3233 no es solo una lectura de laboratorio; es una herramienta predictiva que aporta tres beneficios operativos directos:
1. Prevención de la elongación de la cadena
El desgaste en una cadena ocurre principalmente en la zona interna de contacto entre el pasador (perno) y el buje. Si la película de aceite colapsa por falta de capacidad EP, la fricción desgasta el metal, provocando un juego interno que elonga la cadena. Esto genera desalineaciones, desgaste acelerado y saltos violentos sobre los piñones.
2. Control sobre el agotamiento de aditivos
Al realizar análisis periódicos a los aceites en servicio, una caída abrupta en los valores estimados de resistencia EP señala que los aditivos de azufre-fósforo o agentes de sacrificio se han degradado por contaminación o exceso de temperatura. Esto permite programar el reengrase o cambio antes de que ocurra una falla en el activo.
3. Preselección segura de lubricantes (Benchmarking)
Permite a la gerencia validar en laboratorio qué lubricante comercial ofrece la verdadera protección de lubricación limítrofe antes de probarlo en las máquinas de producción, eliminando los riesgos de paros imprevistos por fallas de lubricación.
Los aditivos Anti-Desgaste (AW) actúan bajo cargas y temperaturas moderadas creando una película delgada protectora. Los aditivos de Extrema Presión (EP) se activan químicamente ante presiones severas y altas temperaturas por fricción, reaccionando con la superficie metálica para formar una capa de sacrificio que evita la soldadura directa del pin bajo choques mecánicos.
Porque las partículas de polvo o clinker actúan como un compuesto esmerilador dentro del buje de la cadena. Si el lubricante es de baja calidad o atrae la suciedad sin formar una película tenaz, la combinación de polvo y alta carga rompe la película hidrodinámica de inmediato, exigiendo formulaciones sintéticas de alto rendimiento (>3,000 lbf) para expulsar la contaminación y proteger el metal.
No directamente con la misma metodología fluida. La norma ASTM D3233 está diseñada para lubricantes líquidos (aceites). Para evaluar las propiedades de extrema presión en grasas lubricantes, la industria utiliza la prueba de las Cuatro Bolas EP (ASTM D2596) o la prueba de carga Timken (ASTM D2509).
Elegir el lubricante correcto para tus cadenas de transmisión y transporte no debe ser una decisión basada en suposiciones, sino en datos duros comprobados en laboratorio. Un lubricante que supere los 3,000 lbf en la prueba Falex ASTM D3233 se traduce en menos paradas no planificadas, menor elongación y un consumo de energía mucho más eficiente en tu planta.
En Chesterton, contamos con una gama de aceites lubricantes basé petróleo y sintética, que cuentan con aditivos de extrema presión avanzados, diseñados para resistir las altas presiones, ya sea en cables o cadenas, así como dispersan partículas sólidas del ambiente que a la postre son abrasivos que son contraproducentes al desempeño del aceite.
¿Tienes problemas de elongación recurrente en tus cadenas o necesitas ayuda para seleccionar el lubricante ideal para tus equipos? Cuéntanos las condiciones de carga y temperatura de tus líneas de transporte; nuestra asesores te brindará una recomendación especializada sin costo y sin compromiso.
