Cómo se relacionan la fricción, la temperatura y la lubricación

- Sep 17, 2019-

Cómo se relacionan la fricción, la temperatura y la lubricación


Al seleccionar rodamientos para su próximo proyecto, hay tres factores clave a considerar, que también son una función de la carga que se transporta y la limitación o velocidad requerida. La fricción, la temperatura y la lubricación involucradas en un sistema y su entorno impactan directamente los rodamientos, por lo que es fundamental seleccionar un rodamiento que tenga las tolerancias adecuadas para su aplicación.

Cómo la fricción, la temperatura y la lubricación son importantes para el rendimiento general de los rodamientos

Fricción

La fricción produce desgaste en una amplia gama de componentes, y los rodamientos no son una excepción. La fricción puede causar directamente miles de dólares en daños a sistemas y maquinaria. Siempre que los rodamientos funcionen en condiciones normales de funcionamiento, los rodamientos ofrecen coeficientes de fricción mucho más bajos que sus contrapartes deslizantes, especialmente la fricción inicial.

Temperatura

Las temperaturas ideales de operación variarán de un rodamiento a otro y de una aplicación a otra, por lo que es importante seleccionar los rodamientos que puedan manejar las temperaturas de su entorno operativo. La temperatura de funcionamiento de un rodamiento depende del equilibrio entre dos factores: la cantidad de calor que genera un rodamiento y la cantidad de calor que se aleja de ese rodamiento.

En la mayoría de los casos, la temperatura del rodamiento sigue este camino:

  • La temperatura alrededor de un rodamiento aumenta bruscamente cuando comienzan las operaciones iniciales.

  • Un aumento lento de la temperatura continúa ocurriendo hasta que se alcanza una condición estable.

  • La temperatura permanece constante después de este punto.

La cantidad de tiempo que le toma a un sistema alcanzar un estado estable varía en función de varios factores, tales como:

  • Capacidad de calor y capacidades de difusión del eje y la carcasa del rodamiento

  • Cantidad de calor realmente producido

  • Selección de lubricación

En los eventos donde las temperaturas continúan aumentando durante períodos de tiempo excesivos, se debe suponer que se está produciendo un mal funcionamiento. Las temperaturas no constantes son banderas rojas y deben evaluarse de inmediato.

Lubricación

Los rodamientos no pueden funcionar de manera confiable sin un lubricante adecuado, lo que ayuda a reducir la fricción y reducir el desgaste. En algunos casos, el lubricante también ayuda a enfriar un sistema.

Cuando la fricción se convierte en calor, ese calor debe ser disipado para evitar el riesgo de dañar el rodamiento. Seleccionar el aceite lubricante adecuado puede ayudar a disipar una parte del calor. La lubricación por recirculación de aceite con características de enfriamiento adicionales implementadas puede ser un método de enfriamiento efectivo. Si bien la grasa no ofrece ningún beneficio en la disipación de calor, sigue siendo la forma más popular de lubricación. Como resultado, la grasa seleccionada debe tener parámetros operativos apropiados para la aplicación, densidad NLGI, temperatura nominal y vida útil.

Cómo estas tres variables trabajan juntas en productos de rodamientos

AdobeStock_119171193 La resistencia a la fricción y a la grasa a menudo funciona en conjunto para aumentar las temperaturas de los rodamientos. Cuando las operaciones comienzan inicialmente, es típico observar un rápido aumento de la temperatura en el rodamiento interno. Eventualmente, el calor comenzará a disiparse gradualmente hacia el eje y la carcasa del rodamiento y los efectos de enfriamiento del lubricante también comenzarán a ayudar a estabilizar las temperaturas. Debe haber una conciencia de que demasiada grasa puede causar 'agitación' y un aumento de calor resultante. La regla común es que los rodamientos deben tener un 20% -30% de relleno de grasa. Típicamente, esto estaría llenando cada espacio entre las bolas en un lado del rodamiento con grasa.

Cuando las altas temperaturas se convierten en un problema constante, pueden reducir la holgura de los rodamientos y deteriorar la precisión de funcionamiento y el lubricante. Estos factores se traducen en una reducción en la vida útil de un rodamiento, por lo que considerar el efecto de los aumentos de temperatura es crítico durante el proceso de selección del rodamiento. Los usuarios pueden considerar grasas 'técnicas' de alta gama que pueden proporcionar clasificaciones de temperatura más altas y una vida útil más larga