5 formas de prevenir fallas en los rodamientos

Noria Corporation. Traducido por Francisco J. Pez Alfonzo, Noria Latn Amrica

Un diagnstico preciso de las fallas de los rodamientos es imperativo para prevenir la repeticin de las fallas y los gastos adicionales. Los rodamientos son elementos de alta precisin de las mquinas, que se encuentran en una gran variedad de aplicaciones. Por lo general son muy confiables, an en las condiciones ms adversas. En condiciones normales de operacin, los rodamientos tienen una vida til muy extensa, la cual puede expresarse en trminos de tiempo o como el nmero de ciclos antes de que el elemento rodante o las pistas interiores o exteriores se fatiguen o fallen. De acuerdo a investigaciones realizadas, menos del 1 por ciento de los rodamientos no alcanzan su vida en servicio esperada.Debe tener cuidado con la tolerancia radial interna (TRI) y mantenerla tal y como se estableci en el diseo original.

Falla prematura de rodamientosCuando un rodamiento falla prematuramente, regularmente se debe a causas que podran haber sido evitadas. Por esta razn, es muy til estudiar la apariencia de un defecto para poder sacar conclusiones sobre su causa. Es muy importante corregir las causas y prevenir fallas futuras y sus costos asociados.La mayora de las fallas de los rodamientos como la descamacin, picado, descascarado, patrones de desgaste inusuales, herrumbre, corrosin, deslizamiento, etc., normalmente se atribuyen a unos pocos modos de falla que a menudo se interrelacionan y pueden corregirse. Entre estos modos de falla estn la lubricacin, ensamblaje, estrs operacional, seleccin del rodamiento e influencia del medio ambiente.Lubricacin correcta La finalidad de lubricar un rodamiento es cubrir las superficies rodantes y deslizantes con una fina pelcula lubricante para evitar el contacto directo metal-metal. Cuando esto se hace efectivamente, se reducen la friccin y la abrasin, se disipa el calor generado por la friccin, se prolonga la vida en servicio, se previenen la herrumbre y la corrosin y se mantienen la contaminacin y las partculas alejadas de los elementos rodantes.Los rodamientos tpicamente se lubrican con grasa, ya que esta es fcil de manipular y simplifica el sellado del sistema, aunque la lubricacin con aceite es ms adecuada para aquellos elementos que operan a altas velocidades o altas temperaturas.Generalmente, las fallas por lubricacin ocurren debido a: Uso del lubricante incorrecto Poco lubricante Exceso de lubricante Mezclas de lubricantes Contaminacin del lubricante con partculas o humedadVida en servicio de las grasas Adems de la vida normal en servicio de los rodamientos, tambin es importante considerar la vida en servicio de las grasas. La vida en servicio de las grasas es el tiempo sobre el cual los rodamientos funcionan correctamente en base a una cantidad adecuada de grasa y al empleo de una grasa con una categora de desempeo en particular. Esto es especialmente crucial en bombas, compresores, motores y en aplicaciones de alta precisin.Montaje e instalacin de rodamientos En el proceso de montaje e instalacin, es crtico usar las herramientas adecuadas y utilizar hornos o calentadores de induccin. Emplee un manguito de montaje para empujar uniformemente toda la cara interna de la pista que est presionando. Verifique tambin las tolerancias del eje y del alojamiento. Si el montaje queda muy ajustado, se crear mucha precarga. Si el montaje queda muy holgado, se crear poca precarga, lo que podra permitir que el eje rote o se deslice en el rodamiento. No olvide verificar que los dimetros, la circunferencia y el radio del bisel sean los correctos.Asegrese de evitar el desalineamiento y la deflexin del eje. Esto es particularmente importante en el montaje de rodamientos que tienen componentes separados, como los rodamientos de rodillos cilndricos, donde pueden verse afectados el soporte de carga y la vida ptima durante la instalacin.Debe tener en cuenta la tolerancia radial interna (TRI) y mantenerla correctamente, tal y como se defini en el diseo original del rodamiento. La escala estndar de las tolerancias en orden ascendente es C2, C0, C3, C4 y C5. Es importante tener la tolerancia correcta para una determinada aplicacin, ya que esto permite enfrentar los retos que imponen la lubricacin, el eje y el calor.No olvide que debe existir una pelcula lubricante correcta entre los elementos rodantes. Disminuir la tolerancia interna e impedir el flujo de lubricante puede conducir a fallas prematuras. Respecto al ajuste del eje, es inevitable el hecho de que puede haber una reduccin en la tolerancia radial interna cuando el rodamiento es presionado para ajustarlo. Adicionalmente, en la operacin normal de los rodamientos, se produce calor, lo que origina una expansin trmica de la pista interior y exterior. Esto puede reducir la tolerancia interna, lo que reducir la vida til del rodamiento.Causas de falla de los rodamientos

Estrs operacional y seleccin del rodamiento Generalmente, es muy raro encontrar un rodamiento que haya sido mal diseado en una aplicacin determinada. Sin embargo, los factores dentro de la operacin pueden cambar. Si las cargas llegan a ser muy elevadas, puede ocurrir sobrecarga y fatiga en una etapa temprana. Si son muy bajas, puede ocurrir deslizamiento e incorrecta distribucin de las cargas en el rodamiento. En cada situacin aparecern fallas en etapas tempranas. Pueden presentarse eventos similares si se tiene una tolerancia interna inadecuada.El primer signo de estos eventos ser un ruido inusual y/o incremento en la temperatura. La temperatura del rodamiento normalmente se eleva durante el arranque y se estabiliza a una temperatura ligeramente ms baja que la del arranque (normalmente de 10 a 40C ms alta que la temperatura ambiente). Lo deseable es que el rodamiento opere a una temperatura inferior a 100C.Hay ruidos atpicos que revelan ciertos inconvenientes en el trabajo de los rodamientos. A pesar de que es una prueba subjetiva, es til saber que un chillido o rechinido suele indicar una tolerancia interna muy grande o falta de lubricacin en un rodamiento de rodillos cilndricos, mientras que sentir un crujido al rotar manualmente el eje se relaciona con presencia de contaminacin en las pistas del rodamiento.El estrs operacional en la aplicacin tambin impacta la vida til del rodamiento. Es importante aislar las vibraciones del equipo acoplado, ya que pueden causar un funcionamiento irregular y ruidos inusuales.SONIDOS INUSUALES EN RODAMIENTOS

SONIDOOTROS INDICADORESCAUSAS

SilbidoRodamientos pequeosSuperficies muy rugosas en pistas, bolas o rodillos

Zumbido a rugidoVolumen y tono cambian con la velocidadResonancia, mal ajuste, anillos deformados, vibracin en pistas, vibracin en bolas o rodillos, brinelling

CrujidoSe siente cuando se rota el eje con las manosRayado en la superficie de las pistas, bolas o rodillos. Contaminacin con polvo.

MurmulloDesaparece cuando se corta el suministro de energaSonido electromagntico del motor

TraqueteoSe percibe a baja velocidad, continuo a alta velocidadGolpes en el alojamiento debido a una lubricacin insuficiente

Chillido/rechinidoOcurre principalmente en rodamientos de rodillos cilndricos, el sonido cambia con la velocidad, desaparece temporalmente cuando se lubrica el rodamientoTolerancias radiales grandes, lubricacin deficiente

ChirridoSonido de desprendimiento por contacto metal/metal, tono altoTolerancias pequeas

Chillido agudoGenerado irregularmente por rugosidad de las superficiesDeslizamiento de las superficies

SusurroEl sonido se mantiene igual an bajo cambios de velocidadPistas, bolas o rodillos speros. Contaminacin con partculas

GruidoContinuo a alta velocidadRayado sobre las pistas, bolas o rodillos

Burbujeo o explosionesGenerados irregularmente en rodamientos pequeosSonido de estallido o burbujas en grasas

Sonido por alta presinSuperficies speras en pistas, bolas o rodillos; pistas, bolas o rodillos deformados por desgaste; tolerancias internas grandes debidas al desgaste

Influencia del medio ambiente An con el mejor diseo, correcta lubricacin e instalacin, pueden presentarse fallas si no se toma en cuenta el medio ambiente de operacin. Aunque hay muchos aspectos potenciales, los principales son: Polvo y tierra, que pueden contaminar agresivamente un rodamiento. Se debe tener especial cuidado en utilizar los sellos adecuados. Humedad o medio ambiente agresivo. Una vez ms, la clave es el sellado. Se recomienda el uso de sellos especiales que no desgasten el eje. Calor exterior. La temperatura del ambiente de operacin tiene efecto en la tolerancia radial interna de los rodamientos, operacin con lubricante caliente y otros factores que afectan la vida til de los rodamientos. Paso de electricidad o corrosin electroltica. Si se permite el paso de electricidad a travs de los rodamientos, pueden originarse chispas que producen picado o estras sobre sus superficies. Esto puede corregirse creando un circuito de derivacin de la corriente o mediante el aislamiento del rodamiento. Esto debe ser parte inherente del diseo de los rodamientos usados en aplicaciones como turbinas de viento y otros equipos utilizados en la generacin de electricidad.Recuerde, el primer paso en la prevencin integral de las fallas de los rodamientos recae en considerar qu tipo de tecnologa de rodamientos es ms adecuada para una aplicacin especfica, tomando en cuenta las especificaciones, recomendaciones, estrategias de mantenimiento, vida por fatiga y resistencia al desgaste de los rodamientos. La falla prematura de un rodamiento dentro de una correcta aplicacin normalmente se atribuye a una o ms de las causas sealadas anteriormente (lubricacin, montaje, estrs operacional, seleccin del rodamiento o influencia del medio ambiente), todo lo cual debe corregirse para evitar fallas futuras y los costos adicionales asociados con dichas fallas.