El ABC Para Confiabilidad de Rodamientos

El ABC para la Confiabilidad de los Rodamientos Ing. Per Arnold Elgqvist Olsson

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¿Cuál es la Importancia de los Rodamientos? Hecho histórico que subraya la importancia de los rodamientos: Cuando los aliados en la segunda guerra mundial por fin tuvieron aviones bombarderos que podían atacar Alemania, ¿Cuál fue su primer blanco? La ciudad alemana Schweinfurt. ¿Que había allí? ¡Las fábricas de SKF y FAG! ¡Así quedó la de SKF después del primer bombardeo! SERVICIOS TECNOLÓGICOS CORPORATIVOS, S.C.

¿Cuál es la Importancia de los Rodamientos? En la misma guerra los ingleses enviaban lanchas rápidas al archipiélago de Suecia para recoger rodamientos de la fábrica de SKF en Gotemburgo. ¡Era la única forma de ganarle a las patrullas alemanas y poder tener los rodamientos indispensables! SERVICIOS TECNOLÓGICOS CORPORATIVOS, S.C.

El Rodamiento es el Corazón de la Maquinaria

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El rodamiento siente:

Lubricación

Contaminación

Desalineación

Desbalance

Soltura Mecánica SERVICIOS TECNOLÓGICOS CORPORATIVOS, S.C.

El ABC para la Confiabilidad de los Rodamientos El ABC para asegurar la Confiabilidad de los Rodamientos contiene los siguientes pasos: A: El rodamiento más adecuado para cada aplicación. Selección, especificación, recepción, almacenamiento y manejo adecuados.

B. La Lubricación correcta. Lubricante, sistema de lubricación y relubricación correctos.

C. El Mantenimiento adecuado. Montaje, desmontaje y mantenimiento predictivo/proactivo más adecuados.

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A. El Rodamiento más Adecuado para cada Aplicación Factores para la Selección del Rodamiento: Espacio disponible

Velocidad de giro

Tipos de carga/dirección

Desalineación

Duración requerida

Condiciones de operación SERVICIOS TECNOLÓGICOS CORPORATIVOS, S.C.

A. El Rodamiento más Adecuado para cada Aplicación Cálculos de la Vida de los Rodamientos: La forma de calcular la vida útil se ha desarrollado de la siguiente manera: Fórmula original Lundberg & Palmgren 1947: ISO 281:1962:

L10

p (C/P) =

C = Capacidad de Carga Dinámica P = Carga Equivalente p = 3 para rodamientos de bolas y 10/3 para rodamientos de rodillos

Norma ISO 281-1:1977

Lna = a1 a2 a3 (C/P)p

a1 = factor de fiabilidad a2 = factor del material a3 = factor por la lubricación (rel. Kappa) SERVICIOS TECNOLÓGICOS CORPORATIVOS, S.C.

A. El Rodamiento más Adecuado para cada Aplicación Fórmula de la Vida Nominal Modificada: Norma ISO 281:1990/Amd.2:2000

Lnm = a1 aXYZ L10 a1 = factor de ajuste de la vida, por fiabilidad. axyz = factor que toma en cuenta lo siguiente: • la carga sobre el rodamiento en relación a la carga límite de fatiga. • La lubricación, o sea la relación entre la viscosidad actual y la viscosidad mínima requerida, llamada relación Kappa. • Nivel de contaminación (ISO 4406). SERVICIOS TECNOLÓGICOS CORPORATIVOS, S.C.

A. El Rodamiento más Adecuado para cada Aplicación Conclusión: En los casos donde se cumplen los siguientes criterios: • la carga sobre el rodamiento es inferior a la carga límite de fatiga. (incluyendo desalineación, desbalance, sin daños por montaje, etc.) • La lubricación, suministra una película lubricante completa que separa la totalidad de las superficies de contacto, o sea la relación entre la viscosidad actual y la viscosidad mínima requerida, llamada relación Kappa es > 2. • El Nivel de contaminación (ISO 4406) es extremadamente bajo. La duración o vida útil de los rodamientos será infinita, o sea,

¡los rodamientos podrán durar para siempre! SERVICIOS TECNOLÓGICOS CORPORATIVOS, S.C.

A. El Rodamiento más Adecuado para cada Aplicación Aplicación: Motor eléctrico, 1800 rpm., rodamiento lado transmisión (bandas). Rodamientos: 1. 6306 (rodamiento rígido de bolas). 2. NU 306 E (rodamiento de rodillos cilíndricos). Condiciones de operación Rodamiento Carga radial (N) Carga axial (N) Viscosidad a 40 ºC (cSt.) Temperatura operación ºC Viscosidad temp. oper. Valor к Factor a23 Factor de contaminación Factor aXYZ Vida Nominal (hrs.) Vida Ajustada (hrs.) Vida Modificada (hrs.)

Condiciones iniciales 6306 3,000 0 100 60 40 2.7 1.9 0.5 6.4 7,600 14,700 48,700

Cond. óptimas NU 306 E NU 306 E = = 46.0 45.0 36.8 2.5 1.8 0.9 50.0 119,000 296,000 5’930,000 SERVICIOS TECNOLÓGICOS CORPORATIVOS, S.C.

A. El Rodamiento más Adecuado para cada Aplicación Cómo indicar el rodamiento correcto: La Designación completa

La designación básica identifica: • Tipo de rodamiento • Serie Dimensional ISO de Anchura • Serie Dimensional ISO de Sección de Diámetro • Tamaño (diámetro del eje) La designación suplementaria (sufijos) identifica variantes de: • Diseño (interno, externo, jaula) • Materiales, tratamiento térmico • Precisión, juego interno • Estabilización térmica • Lubricación • Otros SERVICIOS TECNOLÓGICOS CORPORATIVOS, S.C.

A. El Rodamiento más Adecuado para cada Aplicación Cómo indicar el rodamiento correcto: La Designación completa

Ejemplo (SKF):

6205 - 2RS1 NR / P63 LT20C VB123 6205 = Rodamiento rígido de bolas, serie 62, tamaño 05 (eje = 25 mm). 2RS1 = Sellado herméticamente con 2 sellos de contacto. N = Ranura en el diámetro exterior para colocación de seguro. R = Seguro colocado en la ranura. P63 = P6 + C3 = Precisión P6 + juego radial interno C3 mayor al normal. LT20 = Grasa para bajas temperaturas de operación. C = 100% llenado de grasa. VB123 = Radio especial entre el diámetro interior y la cara del anillo interior. SERVICIOS TECNOLÓGICOS CORPORATIVOS, S.C.

A. El Rodamiento más Adecuado para cada Aplicación Cómo indicar el rodamiento correcto: La Designación completa

Ejemplo (SKF):

23064 CC K / HA3 C084 S2 W33 23064 = Rodamiento de rodillos a rótula serie 230, tamaño 64 (eje = 320 mm). CC = Diseño interno (sin pestañas, geometría y rugosidades de pistas). K = Diámetro interior cónico, conicidad 1:12. HA3 = Anillo interior con endurecido superficial (cementado). C084 = C08 + C4, C08 = precisión P5 en ambos anillos, C4 = juego interno. S2 = Estabilización térmica para 250ºC. W33 = Ranura con 3 barrenos en el anillo exterior para lubricación.

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A. El Rodamiento más Adecuado para cada Aplicación

Recuerde que:

¡Los rodamientos son inocentes hasta que se compruebe lo contrario!® SERVICIOS TECNOLÓGICOS CORPORATIVOS, S.C.

A. El Rodamiento más Adecuado para cada Aplicación El Manejo Correcto de Rodamientos Los rodamientos son los productos fabricados en serie con la mayor precisión: Las dimensiones tienen tolerancias en diezmilésimas de pulgadas y las tolerancias de funcionamiento hasta en millonésimas de pulgadas. Es decir:

¡Los rodamientos son productos de Precisión y deben ser tratados como tales! SERVICIOS TECNOLÓGICOS CORPORATIVOS, S.C.

A. El Rodamiento más Adecuado para cada Aplicación Almacenaje de Rodamientos El almacenaje correcto es indispensable para poder garantizar el buen estado de los rodamientos en cualquier momento que se requieran para su uso.

¡Por lo mismo es uno de los aspectos indispensables a cuidar para poder asegurar la confiabilidad en la planta! SERVICIOS TECNOLÓGICOS CORPORATIVOS, S.C.

A. El Rodamiento más Adecuado para cada Aplicación Oportunidades identificadas en la Industria: Depuración de rodamientos no recomendados para su uso: Rodamientos en mal estado: Empaques abiertos y en muy mal estado, lo cual pone en duda las condiciones del producto que contiene.

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A. El Rodamiento más Adecuado para cada Aplicación

El peor de los errores: Los “Guardaditos para emergencias” ¿Cómo vamos a poder hablar de Confiabilidad mientras esto sea una práctica?

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B. La Lubricación Correcta La importancia de la Lubricación:

¡Los rodamientos son tan buenos como su lubricación! SERVICIOS TECNOLÓGICOS CORPORATIVOS, S.C.

B. La Lubricación Correcta Estadísticas recientes indican que de las fallas prematuras de los rodamientos a nivel mundial, el 36% es causado por una lubricación inadecuada y otro 14% por contaminación. En México más del 50% es por lubricación inadecuada. SERVICIOS TECNOLÓGICOS CORPORATIVOS, S.C.

B. La Lubricación Correcta El Lubricante Ideal… 9 Que elimine la fricción 9 Que elimine el desgaste 9 Que no se tenga que cambiar 9 Que resista el calor 9 Que resista la oxidación 9 Que resista el agua 9 Que sea fácil de conseguir 9 Que sea fácil de aplicar 9 Que no contamine 9 Que sea económico SERVICIOS TECNOLÓGICOS CORPORATIVOS, S.C.

B. La Lubricación Correcta ¿Por qué no es posible…? El lubricante es afectado por factores físicos y químicos, como son:

‰ Condiciones ambientales ¾ Aire (Oxígeno) ¾ Partículas extrañas ¾ Agua ¾ Temperatura

‰ Condiciones de operación ¾ Carga (esfuerzo cortante) ¾ Temperatura ¾ Contaminantes ¾ Errores humanos SERVICIOS TECNOLÓGICOS CORPORATIVOS, S.C.

B. La Lubricación Correcta La Lubricación Adecuada Una lubricación adecuada significa … • • • • • •

Selección del lubricante apropiado. Aplicación con el sistema adecuado. Aplicación en el punto correcto. Aplicación en la cantidad adecuada. Aplicación en el tiempo adecuado. Utilización del personal adecuado, capacitado y entrenado.

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B. La Lubricación Correcta La Lubricación Adecuada La calidad de la lubricación determina en gran medida: 1) ¿Qué tan eficiente? 2) ¿Qué tanto tiempo? 3) ¿Qué tan confiable? ¿Operará el equipo? La lubricación es muy crítica para la confiabilidad de la maquinaria. Si decimos que el rodamiento es el corazón de la maquinaria, el lubricante es la sangre. SERVICIOS TECNOLÓGICOS CORPORATIVOS, S.C.

C. El Mantenimiento Adecuado Montaje y Desmontaje Correctos • La Importancia de un Ajuste Correcto: ¡Los rodamientos son productos de precisión! Para poder utilizar su capacidad de carga y obtener la duración requerida es indispensable tener los soportes correctos en todas las circunferencias y anchos de las pistas de los anillos. Este soporte crítico debe tener la rigidez y la precisión para cumplir con los objetivos de la aplicación. SERVICIOS TECNOLÓGICOS CORPORATIVOS, S.C.

C. El Mantenimiento Adecuado Montaje y Desmontaje Correctos • La Importancia de un Ajuste Correcto: ¾ Ajuste con holgura excesiva: ¾ Permite el movimiento relativo entre los componentes: ¾ Calor, Desgaste, Corrosión por contacto ¾ Embarrado del material, Fracturas ¾ Ajuste con interferencia excesiva: ¾ Reduce el juego radial interno: ¾ Incremento en la temperatura de operación. ¾ Fractura del anillo. ¾ Incremento de las fuerzas necesarias para el montaje. ¾ Incrementa las tensiones de Hoop. SERVICIOS TECNOLÓGICOS CORPORATIVOS, S.C.

C. El Mantenimiento Adecuado Montaje y Desmontaje Correctos • La Importancia de un Ajuste Correcto: Muy pocos talleres tienen la capacidad de calidad de maquinado como los fabricantes de Equipo Original. Conclusión: Se deben cuidar los equipos de tal manera que las fallas de los rodamientos no lleguen hasta el grado donde dañen los ejes y alojamientos, con el fin de que se mantenga la calidad original de los mismos. Herramienta por Excelencia: El Mantenimiento Predictivo. SERVICIOS TECNOLÓGICOS CORPORATIVOS, S.C.

C. El Mantenimiento Adecuado Montaje y Desmontaje Correctos Utilice los métodos y herramientas correctos: Montaje mecánico. Montaje térmico. Montaje hidráulico. Justificaciones: 1. Seguridad del personal. 2. Evitar daños a los rodamientos. 3. Evitar daños a sus asientos de los rodamientos. 4. Eficiencia de las reparaciones. SERVICIOS TECNOLÓGICOS CORPORATIVOS, S.C.

C. El Mantenimiento Adecuado Montaje y Desmontaje correctos • Montaje Mecánico

Asegúrese siempre de que la fuerza de montaje es aplicada al anillo que se está montando!

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C. El Mantenimiento Adecuado Montaje y Desmontaje correctos • Montaje Térmico El método más recomendado: 9 El más seguro. 9 El más eficiente (rodamientos medianos y grandes). 9 Limpio. 9 No causa ningún daño al rodamiento. 9 No causa ningún daño al asiento del rodamiento.

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C. El Mantenimiento Adecuado Mantenimiento Predictivo/Proactivo 1. Selección de los equipos para la aplicación del mantenimiento predictivo/proactivo: Criterio: Criticidad del equipo: ¾ ¾ ¾ ¾ ¾

Seguridad del personal. Seguridad del proceso (afectación). Historial del equipo (CMMS). Modo de falla de los equipos. Disponibilidad de las refacciones.

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C. El Mantenimiento Adecuado Mantenimiento Predictivo/Proactivo 1. Selección de las tecnologías para la aplicación del mantenimiento predictivo/proactivo: ¾ ¾ ¾ ¾ ¾

Análisis de vibraciones. Análisis del aceite. Termografía. Ultrasonido. Parámetros del proceso.

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C. El Mantenimiento Adecuado Mantenimiento Predictivo/Proactivo Optimización del mantenimiento predictivo/proactivo: Combinación de diferentes tecnologías. Ejemplo: Reductor de velocidades: 1. El análisis del aceite indicará primero que existe un desgaste. 2. El análisis de vibraciones determinará el componente que se está desgastando. SERVICIOS TECNOLÓGICOS CORPORATIVOS, S.C.

¿¿¿ Preguntas ???

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¡¡¡ Muchas Gracias !!! Per Arnold Elgqvist O. Presidente, Servicios Tecnológicos Corporativos, S.C. [email protected] www.seteco-online.com

Director General 2004 - 2005, STLE México Coordinador, Comité STLE de Rodamientos www.stle-ia.org SERVICIOS TECNOLÓGICOS CORPORATIVOS, S.C.