Vistas: 0 Autor: Editor del sitio Hora de publicación: 2026-07-08 Origen: Sitio
La confiabilidad de un sistema de energía hidráulica depende en gran medida de la interfaz mecánica entre el motor primario, el actuador y la carga impulsada. Especificar una configuración de montaje incorrecta provoca una desalineación del eje, cargas sobresalientes excesivas, fallas prematuras de los rodamientos y costosos tiempos de inactividad no planificados. Cuando un soporte no soporta las tensiones operativas, la deflexión resultante destruye rápidamente los sellos del eje y los componentes internos. Para garantizar una transmisión de potencia óptima y la longevidad de los componentes, los ingenieros deben evaluar las realidades estructurales, las capacidades de carga y los requisitos de estandarización de los soportes de brida, pie y rueda antes de finalizar un Especificaciones del motor hidráulico . El punto de conexión física dicta cómo se transfieren las fuerzas radiales y axiales a través del bastidor de la máquina. Ignorar estas realidades mecánicas garantiza fugas de fluidos y ataduras mecánicas catastróficas. Al hacer coincidir el estilo de montaje con el ciclo de trabajo específico y las limitaciones ambientales, los equipos de mantenimiento pueden eliminar las causas más comunes de fallas prematuras de la unidad.
Los soportes de brida ofrecen una alineación superior del eje y una integración compacta, y dependen en gran medida de las dimensiones estandarizadas SAE e ISO para la modularidad.
Los soportes de pie brindan una alta rigidez estructural para aplicaciones industriales de servicio pesado, pero requieren protocolos precisos de alineación y calce para evitar el desgaste del acoplamiento.
Los soportes de rueda están diseñados específicamente para equipos móviles y cuentan con bridas empotradas que colocan cargas radiales directamente sobre los cojinetes internos del motor.
Criterios de selección: La decisión final debe equilibrar los perfiles de carga radial/axial, las limitaciones espaciales y la accesibilidad para el mantenimiento a largo plazo.
Tabla de contenido
La rigidez del montaje se correlaciona directamente con eficiencia volumétrica y vida útil mecánica. Un soporte seguro evita que la carcasa del motor se doble bajo demandas de par elevadas. Cuando la carcasa permanece estable, los componentes internos mantienen sus holguras precisas, maximizando la eficiencia del fluido y evitando el desgaste prematuro. Si el soporte de montaje se desvía incluso unas pocas milésimas de pulgada bajo carga, el grupo giratorio interno experimenta una presión desigual. Esta presión desigual fuerza los componentes internos contra las placas de desgaste, generando calor y virutas de metal que contaminan todo el circuito hidráulico. El éxito significa una deflexión visible cero durante los picos de torsión máximos y una firma de vibración que permanece dentro de los límites básicos aceptables durante la vida útil del equipo.
Los estilos de montaje dictan cómo se transfieren las cargas radiales (laterales), las cargas axiales (de empuje) y las vibraciones torsionales a través del sistema. La distribución inadecuada de la carga acelera la fatiga de los rodamientos y la degradación del sello del eje. Es necesario comprender el perfil de carga específico de su aplicación para seleccionar un soporte que pueda absorber estas fuerzas de manera segura. Las cargas radiales empujan perpendicularmente al eje, común en transmisiones por correa o cadena. Las cargas axiales empujan paralelas al eje, lo que a menudo se ve en configuraciones de engranajes helicoidales o transmisiones de ventiladores. La vibración torsional ocurre cuando la carga cambia rápidamente, enviando ondas de choque a través del acoplamiento. La interfaz de montaje debe actuar como un anclaje rígido, transfiriendo estas fuerzas al bastidor de la máquina en lugar de permitir que se concentren en los cojinetes internos del motor.
Tipos de carga comunes e impactos de montaje |
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Tipo de carga |
Descripción |
Impacto en el motor |
Estrategia de montaje preferida |
|---|---|---|---|
Radial (sobresaliente) |
Fuerza aplicada perpendicular al eje de salida. |
Dobla el eje, aplasta los cojinetes delanteros, destruye los sellos. |
Montaje de rueda o montaje de brida con OHLA externo. |
Axial (empuje) |
Fuerza aplicada paralela al eje de salida. |
Empuja o tira del eje fuera del grupo giratorio interno. |
Soporte de pie con cojinetes de empuje o brida de alta resistencia. |
Choque torsional |
Picos repentinos en la resistencia rotacional. |
Corta chavetas, tuerce ejes, fractura pernos de montaje. |
Soporte de pie con placa base amortiguadora de vibraciones. |
La interfaz de montaje físico actúa como defensa principal contra la deflexión del eje. Incluso una desalineación angular o paralela menor genera una tensión severa en el eje y los cojinetes. Un soporte seleccionado e instalado correctamente mantiene estrictas tolerancias de alineación, protegiendo los sellos internos del desgaste desigual y las fugas de fluido. Al acoplar un motor a un eje impulsado, las líneas centrales de ambos ejes deben coincidir perfectamente. La desalineación angular significa que los ejes se encuentran en ángulo, mientras que la desalineación paralela significa que los ejes están paralelos pero desplazados. Ambas condiciones obligan al acoplamiento flexible a absorber el error, lo que finalmente transfiere la tensión directamente al eje del motor. Este ciclo de flexión constante provoca fatiga del metal y rotura repentina del eje.
Operar un motor en orientaciones no estándar requiere una consideración cuidadosa. Las instalaciones con eje vertical hacia arriba corren el riesgo de funcionar en seco si el líquido se drena fuera de los cojinetes superiores. El mantenimiento adecuado del nivel de líquido, la prevención de bolsas de aire y estrategias específicas de lubricación de rodamientos son esenciales cuando se desvía del montaje horizontal estándar. En una posición con el eje hacia arriba, la gravedad empuja el aceite lubricante interno hacia abajo, dejando el sello superior del eje y el cojinete expuestos al aire. Sin lubricación, estos componentes se queman en minutos. Para combatir esto, los técnicos deben instalar líneas de drenaje de la caja en el punto más alto posible de la carcasa para garantizar que el motor permanezca completamente lleno de aceite en todo momento. Las orientaciones con el eje hacia abajo enfrentan el problema opuesto, donde la alta presión de la caja puede hacer estallar el sello inferior del eje si la línea de drenaje es demasiado pequeña o está restringida.
Los soportes con brida utilizan mecanismos de acoplamiento directo con anillos piloto y círculos de pernos. Este diseño garantiza una estricta concentricidad con el componente accionado o la campana. El anillo piloto centra el motor con precisión, mientras que el círculo de pernos proporciona una conexión rígida y segura. El piloto es un labio mecanizado en la cara frontal del motor que se desliza dentro de un orificio correspondiente en el equipo. Este ajuste de metal con metal garantiza que el eje del motor esté perfectamente centrado con la carga impulsada, eliminando la necesidad de realizar comprobaciones manuales de alineación. Los pernos de montaje simplemente sujetan el motor contra la cara; no proporcionan la alineación de centrado. Esto hace que la instalación sea rápida y altamente repetible en entornos de producción.
La estandarización simplifica la integración y el reemplazo. SAE J744 define configuraciones comunes de 2 y 4 pernos en varios tamaños (SAE A, B, C, D). ISO 3019-2 proporciona especificaciones de bridas métricas. Comprender la criticidad dimensional, como el diámetro del círculo primitivo (PCD), el diámetro piloto y las holguras de las estrías/chaveteros del eje, es vital para una combinación adecuada de los componentes. Cuando un motor falla en el campo, tener una brida SAE estándar significa que puede obtener un reemplazo de varios fabricantes sin modificar el bastidor de la máquina. La brida SAE A, por ejemplo, siempre tiene un diámetro piloto de 3,25 pulgadas y un círculo de pernos de 4,187 pulgadas para la versión de 2 pernos. Esta previsibilidad es la columna vertebral del diseño moderno de energía hidráulica.
Dimensiones comunes de brida SAE J744 |
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Tamaño SAE |
Diámetro piloto (pulgadas) |
Círculo de pernos de 2 pernos (pulgadas) |
Círculo de pernos de 4 pernos (pulgadas) |
|---|---|---|---|
SAE A |
3.250 |
4.187 |
N / A |
SAE B |
4.000 |
5.750 |
5.000 |
SAE C |
5.000 |
7.125 |
6.375 |
SAE D |
6.000 |
9.000 |
9.000 |
La integración de sistemas hidráulicos con motores primarios eléctricos requiere comprender diferentes estándares. Los estándares hidráulicos SAE difieren significativamente de las interfaces de motores eléctricos como los montajes frontales NEMA C-Face, D-Flange e IEC Metric B5 o B14. A menudo se necesitan adaptadores para unir estas distintas configuraciones de montaje. No se puede simplemente atornillar una bomba hidráulica SAE C directamente a un motor eléctrico NEMA 254TC. Los diámetros piloto y los patrones de pernos no coinciden. Los ingenieros utilizan campanas de aluminio fundido o hierro fundido para conectar los dos. La campana tiene un patrón NEMA en un extremo y un patrón SAE en el otro, asegurando una perfecta concentricidad entre el eje del motor eléctrico y el eje hidráulico.
Los soportes de brida destacan en transmisiones en línea, cajas de engranajes, combinaciones de bomba/motor y gabinetes con espacio limitado. Su naturaleza compacta los hace ideales para aplicaciones donde minimizar el espacio total es un objetivo de diseño principal. Debido a que el motor se atornilla directamente a la carcasa impulsada, no hay necesidad de una placa base o soporte de montaje por separado. Esto ahorra peso y reduce la longitud total del conjunto de transmisión. Encontrará soportes de brida muy utilizados en máquinas de moldeo por inyección de plástico, trituradoras industriales y accionamientos de cabrestantes marinos, donde el espacio es absolutamente escaso.
Si bien los montajes con bridas ofrecen una excelente alineación y ahorro de espacio, son muy sensibles a las cargas radiales externas. Las aplicaciones que involucran correas, cadenas o engranajes pesados a menudo requieren un adaptador de carga en voladizo (OHLA) para proteger los cojinetes del motor de fuerzas laterales excesivas. Los cojinetes estándar dentro de un motor montado en brida están diseñados principalmente para manejar fuerzas hidráulicas internas, no el fuerte tirón lateral de una correa en V tensada. Si cuelga una rueda dentada pesada directamente en el eje de un motor con brida estándar, la carga radial destruirá rápidamente el cojinete delantero y provocará fugas en el sello del eje. Un OHLA proporciona un enorme bloque de rodamiento externo para absorber estas fuerzas, lo que permite que el motor proporcione simplemente un par de rotación.
Los soportes para pies presentan configuraciones montadas en la base que utilizan soportes o pies fundidos integrados. Esto permite a los ingenieros asegurar el motor directamente al marco de una máquina o a una bancada pesada, proporcionando una estabilidad excepcional para aplicaciones industriales de alto torque. A diferencia de los soportes de brida que cuelgan del equipo accionado, los soportes de pie se asientan sólidamente sobre una base. Esto transfiere el enorme par reaccionario directamente al piso de concreto o al patín de acero. Por lo general, las patas se vierten directamente en la carcasa del motor para lograr máxima resistencia, aunque se pueden atornillar soportes en L de alta resistencia a motores con brida estándar para convertirlos en una configuración montada con patas.
Algunos diseños modernos incorporan patas de marco desmontables, reposicionables o integradas. De manera similar a las configuraciones IEC B3, estas opciones de montaje múltiple permiten modificaciones en el campo, lo que permite una adaptación estructural horizontal o vertical basada en requisitos de instalación específicos. Esta modularidad permite que un único inventario de motores sirva para múltiples diseños de máquinas. Los equipos de mantenimiento pueden desatornillar las patas y moverlas a diferentes lados de la carcasa del motor, cambiando la orientación de los puertos de fluido para que coincidan mejor con las tuberías hidráulicas existentes. Esta flexibilidad es muy valorada en grandes plantas industriales donde la estandarización de repuestos es una prioridad.
Los soportes de pie requieren procedimientos de instalación rigurosos. Lograr una alineación paralela y angular con el eje impulsado requiere herramientas de alineación láser, indicadores de cuadrante y calzas precisas. Saltarse estos pasos garantiza un rápido desgaste del acoplamiento y una posible falla del eje. Debido a que el motor y la carga impulsada se asientan sobre bases separadas, no existe un anillo piloto que garantice la concentricidad. El técnico debe alinear manualmente los dos ejes.
Limpie minuciosamente la placa base y las patas del motor para eliminar cualquier suciedad u óxido que pueda causar una condición de pata blanda.
Coloque el motor en la placa base e instale los pernos de montaje sin apretar.
Monte los cabezales de alineación láser o los indicadores de cuadrante tanto en el eje del motor como en el eje impulsado.
Gire los ejes y registre las lecturas de desalineación angular y paralela.
Inserte cuñas de precisión de acero inoxidable debajo de las patas del motor para elevar o inclinar el motor hasta que los ejes estén perfectamente alineados.
Apriete los pernos de montaje al valor especificado y realice una verificación final de alineación para garantizar que nada se haya movido durante el ajuste.
Estos soportes son el estándar para motores de gran cilindrada, accionamientos industriales independientes, transportadores pesados y entornos de alta vibración donde la rigidez estructural es primordial. Al accionar un transportador de agregados masivo o un molino de bolas de servicio pesado, el par de arranque puede ser violento. Un soporte de pie proporciona la postura amplia y los pernos pesados necesarios para evitar que el motor se salga de su base. También se prefieren cuando el equipo impulsado no puede soportar el peso físico de un motor hidráulico grande que cuelga de su costado.
Los soportes de pie brindan una estabilidad inigualable y simplifican el acceso para mantenimiento. Sin embargo, exigen una envolvente espacial más grande y protocolos de alineación meticulosos y que consumen mucho tiempo durante la instalación. La necesidad de una placa base de acero pesada añade peso y coste al diseño general de la máquina. Además, si los cimientos se asientan o el marco de la máquina se deforma con el tiempo, se perderá la alineación, lo que requerirá que los equipos de mantenimiento repitan el proceso de calce para evitar fallas en el acoplamiento.
Los soportes de rueda cuentan con una brida de montaje empotrada que empuja el motor más profundamente dentro del cubo de la rueda. Esta geometría específica posiciona el centro de la carga radial directamente sobre los rodamientos de rodillos cónicos principales del motor, optimizando la capacidad de carga. En un motor con brida estándar, la cara de montaje está detrás de los cojinetes. En un soporte de rueda, la cara de montaje se mueve hacia adelante, envolviendo la carcasa del cojinete. Esto permite que la llanta de la rueda se atornille directamente a la brida del eje del motor, colocando el peso físico del vehículo directamente en línea con los cojinetes internos de alta resistencia. Esto elimina el efecto de palanca que, de otro modo, rompería el eje.
Estos soportes están diseñados específicamente para soportar el peso físico del vehículo, gestionando cargas radiales extremas y al mismo tiempo transmiten un alto par de arranque para impulsar la maquinaria. Los rodamientos dentro de un motor montado en rueda son enormes en comparación con los motores industriales estándar. Utilizan rodamientos de rodillos cónicos de alta capacidad capaces de manejar tanto la carga radial del peso del vehículo como las cargas de empuje axial generadas cuando el vehículo gira o opera en terreno irregular. El eje en sí suele tener un diseño con bridas de alta resistencia en lugar de un eje con chaveta o estriado estándar, lo que proporciona una superficie enorme para atornillar la llanta de la rueda.
Los soportes para ruedas dominan el sector de los equipos móviles. Son esenciales para minicargadoras, equipos forestales, maquinaria agrícola y diversas transmisiones de propulsión. Cualquier aplicación en la que un motor hidráulico impulse directamente un neumático o una rueda dentada sin un eje intermedio requiere una configuración de montaje de rueda. Los verá en elevadores de tijera, cosechadoras y zanjadoras de alta resistencia. Su capacidad para manejar cargas laterales masivas los convierte en la única opción viable para la propulsión móvil de accionamiento directo.
Si bien maximizan la vida útil de los rodamientos en aplicaciones móviles y ahorran espacio lateral, los soportes de ruedas son altamente especializados. Esta especialización limita su intercambiabilidad en comparación con los soportes de brida estándar SAE o ISO. No se puede cambiar fácilmente un motor montado en rueda en una aplicación de transportador industrial, ni se puede usar un motor de brida estándar para impulsar una llanta de minicargadora. El diseño de brida empotrada también dificulta el acceso a las mangueras y accesorios hidráulicos, ya que a menudo están enterrados profundamente dentro del bastidor de la máquina, detrás del cubo de la rueda.
Unir bridas hidráulicas a motores eléctricos NEMA C-Face o IEC métricos requiere hardware específico. Las carcasas de campana y los acoplamientos de transición proporcionan la interfaz mecánica necesaria para el montaje directo. La campana se atornilla a la cara del motor eléctrico y proporciona una plataforma de montaje mecanizada para el componente hidráulico. Dentro de la campana, un acoplamiento de mordaza flexible conecta los dos ejes. Esta configuración encierra completamente los componentes giratorios, proporcionando un paquete de transmisión seguro y compacto. Es el método estándar para construir unidades de energía hidráulica (HPU) en entornos industriales.
Las carcasas de adaptador dedicadas eliminan la necesidad de calzar manualmente. Al asegurar los componentes eléctricos e hidráulicos dentro de una única carcasa mecanizada, estos adaptadores protegen contra el descentramiento del piloto y garantizan una concentricidad perfecta. Las tolerancias de mecanizado de la campana garantizan que los dos ejes estén alineados en unas pocas milésimas de pulgada. Esto elimina las horas de mano de obra necesarias para alinear manualmente una configuración montada con patas. El acoplamiento flexible dentro de la carcasa absorbe cualquier desalineación microscópica, lo que garantiza una larga vida útil de los rodamientos tanto para el motor eléctrico como para el componente hidráulico.
Calcule con precisión las cargas sobresalientes esperadas (OHL) y las cargas de empuje. Determine si los cojinetes internos del motor pueden sobrevivir el ciclo de trabajo de la aplicación sin estructuras de soporte externas. Debes conocer el peso de las poleas, la tensión de las correas y las fuerzas dinámicas generadas durante la operación. Compare estas cargas calculadas con las tablas de vida útil de los rodamientos del fabricante (vida L10). Si la carga calculada excede la capacidad de carga, debe cambiar la estrategia de montaje, ya sea cambiando a un motor de servicio más pesado o agregando un adaptador de carga sobresaliente externo.
Evaluar la huella física disponible. Compare la eficiencia en línea y la naturaleza compacta de un montaje con brida con el tamaño más voluminoso requerido para una instalación montada con patas. En equipos móviles o maquinaria industrial compacta el espacio es muy limitado. Un soporte de brida permite que el motor se ajuste perfectamente contra la caja de cambios o la carcasa impulsada. Un soporte de pie requiere una superficie plana y rígida que puede no existir en el diseño de máquina actual. Siempre verifique la longitud total y el diámetro del motor, incluido el espacio libre necesario para las mangueras y accesorios hidráulicos.
Evalúe con qué facilidad los equipos de mantenimiento pueden acceder a los pernos de montaje, inspeccionar el desgaste del acoplamiento o reemplazar el motor en el campo. La accesibilidad impacta los costos operativos a largo plazo. Si un motor está enterrado profundamente dentro del bastidor de una máquina sin espacio libre para una llave, un simple reemplazo se convierte en un desmontaje de varios días. Los soportes de pie generalmente ofrecen un mejor acceso al acoplamiento y a los pernos de montaje. Los soportes de brida pueden ser difíciles de quitar si el anillo piloto se oxida en la carcasa impulsada. Aplique siempre compuesto antiagarrotamiento al anillo piloto durante la instalación para garantizar una fácil extracción años después.
Decida entre utilizar soportes estándar SAE/ISO para garantizar el futuro y facilitar el reemplazo o aceptar soportes OEM patentados que pueden complicar el abastecimiento futuro. Los soportes patentados lo limitan a un solo proveedor, lo que puede ser desastroso si ese proveedor experimenta retrasos en la producción o cierra el negocio. Cumplir con las dimensiones estándar SAE J744 o ISO 3019-2 garantiza que siempre podrá encontrar un motor de repuesto de varios fabricantes globales. Esta estandarización es fundamental para mantener un alto tiempo de actividad en entornos de producción.
No abordar los riesgos crecientes durante la fase de diseño conduce a fallas catastróficas del equipo. Los ingenieros deben identificar de manera proactiva posibles puntos de falla e implementar estrategias sólidas de mitigación antes de que el equipo llegue al campo. La conexión física entre el motor y la máquina está sujeta a vibraciones constantes, expansión térmica y carga dinámica. Sin las precauciones adecuadas, los sujetadores se salen, los soportes se agrietan y los ejes se rompen.
Riesgo: falla prematura del sello del eje debido a una desalineación angular en configuraciones montadas con patas.
Mitigación: exigir tolerancias de alineación estrictas utilizando equipos de alineación láser y acoplamientos elastoméricos flexibles para absorber cambios operativos menores.
Riesgo: Destrucción del rodamiento debido a cargas radiales excesivas en soportes de brida estándar.
Mitigación: especificar soportes de rueda para transmisiones móviles o integrar bloques de rodamientos/OHLA de alta resistencia para aplicaciones accionadas por correa para aislar el eje del motor de la tracción lateral.
Riesgo: resonancia estructural y fatiga de los sujetadores que hacen que el motor se desprenda de su soporte.
Mitigación: implementar especificaciones de torsión adecuadas, aplicar compuestos de bloqueo de roscas de alta resistencia y utilizar placas base amortiguadoras de vibraciones cuando corresponda.
Riesgo: Funcionamiento en seco de sellos de eje y cojinetes durante instalaciones con eje vertical hacia arriba.
Mitigación: Instalar líneas de drenaje externas de la caja en el punto más alto, mantener una contrapresión adecuada y utilizar puertos de purga de aire para garantizar que la caja permanezca inundada de aceite.
La especificación de un motor hidráulico requiere un compromiso calculado entre la eficiencia volumétrica y mecánico-hidráulica. Este equilibrio lo dictan la presión de funcionamiento, la velocidad, la temperatura y el ciclo de trabajo. Priorice la eficiencia volumétrica para operaciones continuas de alta presión. Acepte eficiencias más bajas para tareas intermitentes y de baja presión donde el gasto de capital inicial es la principal limitación.
Para salvar sin problemas estas demandas de eficiencia con una confiabilidad física robusta, seleccionar la interfaz mecánica adecuada no es negociable. Como fabricante líder en la industria con más de dos décadas de experiencia en energía fluida, BLINCE ofrece una línea premium de motores orbitales, motores de pistón y bombas hidráulicas de alta eficiencia diseñados para cumplir con los estrictos estándares de montaje SAE e ISO. Nuestras líneas de producción con certificación ISO 9001 utilizan tolerancias de fabricación avanzadas para equilibrar la lubricación límite y el corte del fluido, lo que garantiza que la arquitectura de montaje de brida, pie o rueda elegida logre una alineación estructural perfecta y una entrega de torsión óptima en condiciones de campo difíciles.Preguntas frecuentes
R: Una brida SAE de 2 pernos utiliza dos sujetadores de montaje y es común para aplicaciones más livianas. Una brida de 4 pernos proporciona mayor fuerza de sujeción y rigidez estructural, lo que la hace adecuada para entornos de mayor torque y carga más pesada donde la vibración es una preocupación.
R: Generalmente no. Los soportes de brida estándar están diseñados para cargas en línea. El uso de poleas o ruedas dentadas introduce cargas laterales radiales significativas que destruyen rápidamente los cojinetes internos a menos que se utilice un adaptador de carga en voladizo.
R: Los soportes de rueda cuentan con una brida empotrada que coloca la carga radial directamente sobre los cojinetes internos de alta resistencia del motor. Esto evita la deflexión del eje y fallas en los rodamientos al soportar el peso físico de equipos móviles.
R: La alineación requiere herramientas de precisión como alineadores láser o indicadores de cuadrante. Debe ajustar la posición del motor utilizando cuñas metálicas debajo de los pies para lograr una estricta alineación paralela y angular con el eje impulsado.
R: Un OHLA es un bloque de rodamiento externo que absorbe cargas radiales o axiales pesadas. Se requiere cuando se accionan correas, cadenas o engranajes pesados que exceden la capacidad de carga de los cojinetes internos del motor.
R: Sí, siempre que cumplan con los mismos estándares de la industria, como SAE J744 o ISO 3019-2. Verifique siempre el diámetro piloto, el círculo de pernos y las especificaciones del eje antes de cambiar de marca.
R: Sí, pero el montaje vertical con el eje hacia arriba corre el riesgo de que los rodamientos y sellos superiores funcionen en seco. La mitigación requiere tuberías de drenaje de caja específicas en el punto más alto para garantizar que la carcasa permanezca llena de líquido lubricante.