Falla de rodamiento y análisis

- Dec 17, 2019-

Rodamiento falla y análisis

El diagnóstico preciso de una falla en el rodamiento es imperativo para evitar fallas repetidas y gastos adicionales.

Por Steven Katz • Presidente | Rodamiento Emerson

Los rodamientos son elementos de máquina de precisión que se encuentran en una amplia variedad de aplicaciones. Por lo general, son muy confiables incluso en las condiciones más difíciles. En condiciones de funcionamiento normales, los rodamientos tienen una "vida útil" sustancial que se expresa como un período de tiempo o como el número total de rotaciones antes de que los elementos rodantes o los anillos interiores y exteriores se fatiguen o fallen. Menos del 1% (0.35% específicamente - ver Fig. 1) de los rodamientos no alcanzan su vida útil esperada. (Fuente: FAG Bearing Antriebtechnik 18 de 1979.)

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Figura 1

Falla prematura del rodamiento

Cuando un rodamiento falla prematuramente, generalmente se debe a causas que podrían haberse evitado. Por esta razón, la posibilidad de llegar a conclusiones sobre la causa de un defecto mediante el estudio de su apariencia es muy útil. Es muy importante corregir las causas y prevenir fallas futuras y los costos que siguen.

La mayoría de las fallas de los rodamientos, como la descamación y las picaduras, los patrones de desgaste inusuales, el óxido y la corrosión, el arrastre, la inclinación y otros (como se muestra) generalmente se atribuyen a un grupo relativamente pequeño de causas que a menudo están interrelacionadas y son corregibles. Estas causas incluyen lubricación, montaje, tensión operativa y selección de rodamientos e influencia ambiental.

Lubricación adecuada e inadecuada y vida útil de la grasa

El propósito de lubricar el rodamiento es cubrir las superficies de contacto rodantes y deslizantes con una delgada película de aceite para evitar el contacto directo de metal a metal. Cuando se hace de manera efectiva:

1. Reduce la fricción y la abrasión
2. Transporta el calor generado por la fricción.
3. Prolonga la vida útil
4. Previene el óxido y la corrosión.
5. Mantiene los objetos extraños y la contaminación lejos de los elementos rodantes.

La grasa se usa generalmente para lubricar rodamientos porque es fácil de manejar y simplifica el sistema de sellado, mientras que la lubricación con aceite generalmente es adecuada para operaciones de alta velocidad o alta temperatura.

En general, las fallas de lubricación ocurren debido a:

1. Usando el tipo incorrecto de lubricante
2. Muy poca grasa / aceite
3. Demasiada grasa / aceite
4. Mezcla de grasa / aceite.
5. Contaminación de la grasa / aceite por objetos o agua.

Si bien hemos hablado de una vida útil normal de los rodamientos, también es importante tener en cuenta la "vida útil de engrase" normal, ya que los dos deben considerarse juntos para maximizar la vida útil de los rodamientos. La vida útil de la grasa es el tiempo durante el cual una función y una categoría de grasa sustentan la función adecuada del rodamiento. Esto es especialmente crítico en aplicaciones de bomba, compresor, motor y superprecisión.

Montaje e instalación de rodamientos

Es crítico en el proceso de montaje e instalación prestar atención estricta a:

1. Uso de herramientas adecuadas y hornos / calentadores de inducción. Use una funda para impactar toda la cara del anillo interior del anillo que se está ajustando a presión.

2. Verifique las tolerancias del eje y la carcasa. Si el ajuste es demasiado apretado, creará demasiada precarga y si el ajuste es demasiado flojo, creará muy poca precarga que puede permitir que el eje gire o se arrastre en el rodamiento. Verifique los diámetros, redondez y chaflán adecuados.

3. Evite la desalineación o la desviación del eje. Esto es especialmente crítico en el montaje de rodamientos que tienen componentes separables, como los rodamientos de rodillos cilíndricos, donde el rodamiento de carga exitoso y la vida óptima se establecen o disminuyen en la instalación.

4. Tenga en cuenta la "separación interna radial" (consulte la Fig. 2). Es fundamental mantener el RIC adecuado que se estableció en el diseño original. La escala estándar en orden de juego ascendente es C2, C0, C3, C4, C5. La autorización adecuada para la aplicación es crítica ya que permite los desafíos de:

Falla del rodamiento - Juego radial interno Fig. 2

Figura 2

Lubricación . Se debe establecer una película adecuada de lubricante entre los elementos rodantes. Reducir la holgura interna e impedir el flujo de lubricante puede provocar fallas prematuras.

Ajuste del eje . Es inevitable que pueda haber una reducción en el juego radial interno cuando el rodamiento se ajusta a presión.

Calor . En el funcionamiento normal de los rodamientos, se produce calor que crea una expansión térmica de los anillos interior y exterior. Esto puede reducir la holgura interna, lo que reducirá la vida útil óptima del rodamiento.

Tensión operativa y selección de rodamientos

Generalmente es la excepción encontrar un rodamiento que se haya diseñado incorrectamente en una aplicación. Sin embargo, los factores dentro de la aplicación más grande pueden cambiar.

Si las cargas se vuelven demasiado altas, puede seguir una sobrecarga y fatiga temprana. Si son demasiado bajos, se producen derrapes y cargas inadecuadas de los elementos rodantes. El fracaso temprano seguirá en cada situación. Problemas similares surgen con un espacio interno incorrecto.

El primer signo de estos problemas serán los ruidos inusuales y / o el aumento de las temperaturas.

• Aumento de la temperatura. La temperatura del rodamiento generalmente aumenta con el arranque y se estabiliza a una temperatura ligeramente más baja que en el arranque (normalmente 10 a 40 C más que la temperatura ambiente). Una temperatura de carga deseable es inferior a 100 C.

• Ruidos. Hay sonidos típicos de rodamientos anormales que indican ciertos problemas en la aplicación de rodamientos. Si bien esta es una prueba subjetiva, es útil saber que un sonido de chillido o aullido generalmente indica una holgura interna demasiado grande o una lubricación deficiente en un rodamiento de rodillos cilíndricos, mientras que un crujido al girar el eje a mano generalmente indica contaminación de las pistas de rodadura. . Ver tabla 1:

Falla de rodamiento - Tabla 1-CORREGIDA

Las tensiones operativas en las aplicaciones también pueden afectar la vida útil del rodamiento. Es fundamental aislar las vibraciones en los equipos asociados, ya que pueden causar un funcionamiento desigual y ruidos inusuales.

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