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RODAMIENTOS

DESCRIPCION Y FALLAS
by

Victor Camilo Losada

on 14 March 2013

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Transcript of RODAMIENTOS

photo credit Nasa / Goddard Space Flight Center / Reto Stöckli RODAMIENTOS QUE ES UN RODAMIENTO Un rodamiento es un elemento mecánico que sirve para soportar las cargas, tanto estáticas como dinámicas de un sistema que esté sometido a movimientos rotativos.
Los diferentes tipos de rodamientos incluyen rodamientos RADIALES Y AXIALES, para cargas radiales y axiales respectivamente, además de algunos tipos que están diseñados para cargas combinadas. Es muy útil y a la vez necesario conocer las partes rígidas o visibles de un rodamiento. Los rodamientos son piezas muy pequeñas en muchas veces, pero su mal mantenimiento puede causar grandes problemas en la máquina donde están operando, y en industrias de producción donde dicha máquina es parte del proceso productivo, puede ser un problema fatal. Para hablar de rodamientos primero debemos conocer sus piezas, para tener una idea de qué y cómo cuidar un rodamiento. PARTES DE UN RODAMIENTO TIPOS DE RODAMIENTOS Son usados en una gran variedad de aplicaciones. Son fáciles de diseñar, no separables, capaces de operar en altas e incluso muy altas velocidades y requieren poca atención o mantenimiento en servicio. Estas características, unidas a su ventaja de precio, hacen a estos los más populares de todos los rodamientos. RODAMIENTOS RIGIDOS DE BOLAS Tipos de Cargas Las Cargas radiales son aquellas que se aplican en ángulo recto (perpendiculares) con respecto al eje, mientras que las axiales actúan paralelamente al eje.
Las cargas combinadas consisten en cargas de ambos tipos actuando simultáneamente. Cada tipo de rodamientos muestra propiedades características, que dependen de su diseño y que lo hace más o menos apropiado para una aplicación dada. Por ejemplo, los rodamientos rígidos de bolas pueden soportar cargas radiales moderadas así como cargas axiales pequeñas. Tienen baja fricción y pueden ser producidos con gran precisión. Por lo tanto, son preferidos para motores eléctricos de medio y pequeño tamaño CARGA RADIAL
Los rodamientos que principalmente han de soportar cargas radiales, se llaman rodamientos radiales. Tienen un ángulo de contacto nominal de α0 < 45°. Los rodamientos de rodillos soportan mayores cargas radiales que los rodamientos de bolas de igual tamaño.Los rodamientos de rodillos cilíndricos tipo N y NU únicamente resisten cargas radiales. Los otros tipos de rodamientos radiales soportan cargas radiales y axiales. CARGA AXIAL
Los rodamientos que principalmente han de soportar cargas axiales (rodamientos axiales), tienen un ángulo de contacto nominal 0> 45°.Según su diseño, los rodamientos axiales de bolas y los rodamientos axiales de bolas de contacto angular son capaces de absorber fuerzas axiales en sentido único o en ambos sentidos. Cuando existen fuerzas axiales muy elevadas, se prefieren rodamientos axiales de rodillos cilíndricos RODAMIENTO DE BOLAS A RÓTULA Los rodamientos de bolas a rótula tienen dos hileras de bolas que apoyan sobre un camino de rodadura esférico en el aro exterior, permitiendo desalineaciones angulares del eje respecto al soporte. Son utilizados en aplicaciones donde pueden producirse desalineaciones considerables, por ejemplo, por efecto de las dilataciones, de flexiones en el eje o por el modo de construcción. De esta forma, liberan dos grados de libertad correspondientes al giro del aro interior respecto a los dos ejes geométricos perpendiculares al eje del aro exterior. Este tipo de rodamientos tienen menor fricción que otros tipos de rodamientos, por lo que se calientan menos en las mismas condiciones de carga y velocidad, siendo aptos para mayores velocidades. RODAMIENTOS DE RODILLOS A ROTULA El rodamiento de rodillos a rótula tiene dos hileras de rodillos con camino esférico común en el aro exterior siendo, por lo tanto, de alineación automática. El número y tamaño de sus rodillos le dan una capacidad de carga muy grande. La mayoría de las series puede soportar no solamente fuertes cargas radiales sino también cargas axiales considerables en ambas direcciones. Pueden ser reemplazados por cojinetes de la misma designación que se dará por medio de letras y números según corresponda a la normalización determinada. RODAMIENTOS DE BOLA CON CONTACTO ANGULAR Los rodamientos de bolas con contacto angular tienen los caminos de rodadura de sus aros interior y exterior desplazados entre sí en la dirección del eje del rodamiento. Esto quiere decir que han sido diseñados para soportar cargas combinadas, es decir, cargas radiales y axiales simultáneas.
La capacidad de carga axial de los rodamientos de bolas con contacto angular se incrementa al incrementar el ángulo de contacto. El ángulo de contacto se define como el ángulo que forma la línea que une los puntos de contacto entre la bola y los caminos de rodadura en el plano radial, a lo largo de la cual se transmite la carga de un camino de rodadura al otro, con una línea perpendicular al eje del rodamiento. RODAMIENTOS AXIALES DE BOLAS SIMPLE EFECTO El rodamiento axial de bolas de simple efecto consta de una hilera de bolas entre dos aros, uno de los cuales, el aro fijo al eje, es de asiento plano, mientras que el otro, el aro apoyado en el soporte, puede tener asiento plano o esférico. En este último caso, el rodamiento se apoya en una contraplaca. Los rodamientos con asiento plano deberían, sin duda, preferirse para la mayoría de las aplicaciones, pero los de asiento esférico son muy útiles en ciertos casos, para compensar pequeñas inexactitudes de fabricación de los soportes. El rodamiento está destinado a resistir solamente carga axial en una dirección. RODAMIENTO DE RODILLOS CÓNICOS Los rodamientos de rodillos cónicos tienen los rodillos dispuestos entre unos caminos de rodadura cónicos en los aros interior y exterior, su diseño especial hace que sean capaces de soportar altas cargas radiales y cargas axiales en una dirección.
Su capacidad de carga axial viene determinada en gran medida por el ángulo de contacto, cuanto mayor sea este ángulo, mayor será la capacidad de carga axial.
Los rodamientos de rodillos cónicos suelen ser de diseño desarmable, es decir, el cono que consta de aro interior, rodillos y jaula, forman una unidad que puede montarse por separado del aro exterior (copa).
El diseño especial de las superficies de deslizamiento de la pestaña guía y el extremo grande de los rodillos, favorece la película de lubricación, obteniendo ventajas de mayor fiabilidad en el funcionamiento y una menor sensibilidad a la desalineación. RODAMIENTOS DE AGUJAS Los rodamientos de agujas son rodamientos con rodillos cilíndricos largos y delgados en relación con su diámetro. A pesar de su pequeña sección transversal, los rodamientos de agujas tienen una gran capacidad de carga, y por lo tanto son muy apropiados para disposiciones de rodamientos con un espacio radial limitado. Gracias a una mayor zona de contacto entre los elementos rodantes y la pista de rodadura, los rodamientos de rodillo cilíndricos tienen la capacidad de soportar altas cargas radiales y son adecuados para aplicaciones de alta velocidad. RODAMIENTOS DE RODILLOS CILINDRICOS RODAMIENTOS DE RODILLOS DE LEVA Los rodillos de leva, tienen un diseño interno muy similar al de los rodamientos de agujas o los rodamientos de rodillos cilíndricos. Se caracterizan por tener un aro exterior grueso que les permite soportar cargas de choque reduciendo a la vez las tensiones que provocan distorsión y flexión. La superficie de rodadura exterior está bombeada de forma estándar. MANTENIMIENTO DE LOS RODAMIENTOS El fallo de un rodamiento puede dar lugar a una interrupción no prevista en el funcionamiento de un equipo. Cada hora que el equipo está parado como consecuencia del fallo prematuro de un rodamiento puede resultar en costosas perdidas de producción.
El correcto seguimiento de los intervalos de lubricación y mantenimiento, y la supervisión de las condiciones de funcionamiento del rodamiento son muy importantes para conseguir su máxima duración. ¿PORQUE FALLAN LOS RODAMIENTOS? *El fallo de un rodamiento se puede producir por muchas razones, como el hecho de soportar cargas mayores que lo previsto, la lubricación deficiente, la entrada de contaminantes y los errores de montaje, trae consigo la fatiga de las superficies en contacto.
*Cada uno de estos factores produce su propio tipo particular de daño y deja su propia huella en el rodamiento.
*Examinando un rodamiento dañado se puede determinar la causa del daño y en base a esta determinación, se puede tomar acciones preventivas que eviten su repetición. PRINCIPALES FALLAS FATIGA SUPERFICIAL
Se desarrolla en servicio un agrietamiento en las
superficies con posterior pérdida de material, el cual puede
ser poco profundo (micropicado) o generar
descascaramiento de áreas grandes y profundas
(macropicado).
CAUSAS
- Carga de servicio superior a la esperada o fuerza de
apriete (montaje) elevada.
- Montaje inadecuado que distorsione las pistas o genere
desalineamientos.
- Gradientes de temperatura que generen esfuerzos
térmicos elevados.
- Consecuencia de la indentación (muesca, depresión), corrosión, descarga eléctrica o ludimiento (friccionamiento).
- Lubricante o lubricación inadecuada. DESGASTE ABRASIVO
Se presenta en servicio la generación de un rayado
abrasivo sobre las superficies de rodadura y también sobre
las jaulas, indicando que se está perdiendo material por
abrasión. Normalmente está acompañado el proceso por la
indentación.
CAUSAS
- Contaminación del lubricante con partículas abrasivas
provenientes del medio.
- Contaminación del lubricante con partículas metálicas
provenientes de una zona desgastada.
- Problemas en sellos y/o filtrado del sistema de
lubricación.
- Montaje y/o mantenimiento inapropiado que permite el
acceso de partículas al lubricante. Se genera ataque corrosivo sobre las superficies de rodadura o las jaulas, por la acción del lubricante o de otro fluido que entra en contacto con el rodamiento, generándose daño superficial y depósitos. CORROSION ALGUNAS CAUSAS
Contaminación del lubricante con agua, otros lubricantes o fluidos de la máquina.
Degradación del lubricante por tiempo o por sobretemperatura.
Mala selección del lubricante por ausencia o deficiencia de aditivos antioxidantes y antiherrumbre.
Problemas en sellos del sistema de lubricación.
Mal almacenamiento o manipulación. DESCARGA ELÉCTRICA Por paso de corriente eléctrica AC o DC a través del rodamiento se generan arcos eléctricos entre los elementos rodantes, las pistas y las jaulas, que erosionan las superficies debido a fusión a pequeña escala. Producto de los arcos se pueden generar patrones de estrías o cráteres profundos si la corriente es alta. ALGUNAS CAUSAS
Problemas en el aislamiento eléctrico, contaminación del lubricante con líquidos o partículas conductoras o ausencia de polo a tierra en maquinaria que lo requiera.
No usar rodamientos con aislamiento eléctrico cuando la aplicación lo requiere.
Proceso de reparación inadecuado por soldadura de una máquina, que haga circular la corriente a través de los rodamientos (inapropiada ubicación de la pinza o masa). FRACTURA Las pistas o las jaulas presentan agrietamiento o fractura en montaje o servicio, llevando algunas veces a destrucción total del rodamiento. ALGUNAS CAUSAS
Montaje incorrecto con impactos o excesiva fuerza de apriete.
Mala lubricación, carga excesiva o desgaste adhesivo.
Excesiva velocidad y/o alta vibración (crítico para las jaulas).
Desalineamiento, lubricante contaminado con partículas, consecuencia de picaduras e indentaciones, giro por ajuste muy holgado o mecanizado irregular de eje o alojamientos. MANIPULACIÓN Y CUIDADO El montaje y mantenimiento correctos son fundamentales para conseguir que la vida útil de un rodamiento llegue al máximo.
Los rodamientos se deben proteger de la suciedad y la humedad, montarse correctamente y lubricarse.
Los montajes y desmontajes dependen en gran medida del ajuste del rodamiento en el eje y en el alojamiento.
La elección de la herramienta es critica, ya que pueden producir daños internos en el rodamiento. MONTAJE Y DESMONTAJE Es esencial que el montaje de los rodamientos de bolas y de rodillos se lleve a cabo por personal calificado y en condiciones de rigurosa limpieza, para conseguir así un buen funcionamiento y evitar un fallo prematuro.
Como con todos los componentes de precisión, la manipulación de los rodamientos durante su montaje se debe realizar con sumo cuidado. Es muy importante elegir el método de montaje y las herramientas apropiados MUCHAS GRACIAS PRESENTADO POR:
VICTOR CAMILO LOSADA
VICTOR EMILIO MEÑACA
MANUEL SALVADOR GAVIRIA
CARLOS ADONIS CASTILLO En Frío

Por diferencia de Temperatura

Hidráulicos Métodos de montaje y Desmontaje:
- Mecánicos en frío
- Por calentamiento
- Con técnicas hidráulica
Uso de tuercas hidráulicas
Medición del calado axial
Medición del juego interno METODOS IMPACTO
PRENSA TUERCA
INYECCIÓN BOMBAS E INYECTORES HIDRAULICOS TIPOS DE CALENTADORES
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