Comprender los fallos de los rodamientos es clave para garantizar el funcionamiento eficaz y la longevidad de su motor eléctrico. Los rodamientos soportan el rotor, mantienen las distancias precisas entre los entrehierros y transfieren las cargas con eficacia. Factores como una lubricación inadecuada, la desalineación y los daños eléctricos pueden provocar su fallo. En este artículo, analizamos la importancia de los rodamientos y las causas más comunes de avería, y ofrecemos una lista de comprobación exhaustiva para su prevención.
¿Por qué son importantes los rodamientos en su motor?
Los rodamientos son cruciales para el funcionamiento eficaz y la larga vida útil de un motor eléctrico. Soportan y posicionan el rotor, mantienen un entrehierro pequeño y constante entre el rotor y el estator, y transfieren la carga del eje al bastidor. Sin rodamientos, el motor pierde eficacia y potencia, lo que se traduce en un aumento de la fricción y las vibraciones. En consecuencia, cuando los cojinetes fallan, se produce un aumento de la resistencia, más calor y una reducción de la eficiencia.
Causas de fallo de los rodamientos
Causas del fallo de los rodamientos
La lubricación inadecuada es una de las principales causas de fallo de los rodamientos y representa el 80% de todos los fallos de este tipo. Una lubricación inadecuada, causada por una cantidad insuficiente, un tipo incorrecto o una aplicación inadecuada, aumenta la fricción y el desgaste, genera un exceso de calor y provoca fallos prematuros. La lubricación es esencial para mantener una película protectora entre las superficies móviles, reducir la fricción, disipar el calor y evitar el contacto entre metales. También es importante utilizar el tipo de lubricante adecuado y controlar la temperatura del motor, ya que las altas temperaturas pueden degradar el lubricante.
Desalineación
La desalineación es una de las principales causas de fallo de los rodamientos de los motores, a menudo debido a una instalación incorrecta, un mantenimiento inadecuado o tensiones operativas. Cuando un motor y su carga no están correctamente alineados, el rodamiento experimenta fuerzas y tensiones desiguales, lo que provoca un desgaste acelerado y un fallo prematuro. Factores como el pie blando, que hace referencia a un contacto inadecuado entre la carcasa de la máquina y la placa base, también pueden contribuir a los problemas de desalineación y deben controlarse y corregirse para evitar el fallo del rodamiento.
Instalación incorrecta
La desalineación es una de las principales causas de fallo de los rodamientos de los motores, a menudo debido a una instalación incorrecta, un mantenimiento inadecuado o tensiones operativas. Cuando un motor y su carga no están correctamente alineados, el rodamiento experimenta fuerzas y tensiones desiguales, lo que provoca un desgaste acelerado y un fallo prematuro. Factores como el pie blando, que hace referencia a un contacto inadecuado entre la carcasa de la máquina y la placa base, también pueden contribuir a los problemas de desalineación y deben controlarse y corregirse para evitar el fallo del rodamiento.
Daños Eléctricos
Los daños eléctricos son una causa común de fallo de los cojinetes de motor. Incluso niveles bajos de flujo de corriente pueden causar daños con el tiempo a través de eventos de arco, lo que lleva a la descamación de la superficie, templado, fusión y re-endurecimiento. Estos fenómenos pueden crear cráteres y dañar los elementos rodantes. Las altas temperaturas generadas durante la formación de arcos también pueden degradar el lubricante, lo que afecta aún más al rendimiento y la vida útil del rodamiento. Una conexión a tierra adecuada, técnicas de aislamiento y un control regular de las anomalías eléctricas pueden mitigar el riesgo de daños eléctricos.
Sobrecarga
Una carga excesiva sobre un rodamiento, conocida como sobrecarga, puede hacer que funcione por encima de su capacidad nominal de temperatura, velocidad o carga, lo que en última instancia puede provocar el fallo del rodamiento del motor. Las elevadas demandas de producción, los errores de los operarios o los bajos estándares de fabricación pueden provocar sobrecargas. Cuando un rodamiento está sometido a cargas excesivas, experimenta un aumento de la tensión y el esfuerzo, lo que provoca un desgaste acelerado, deformaciones y fallos prematuros. Es importante mantener los niveles de carga dentro de los límites especificados, tal y como recomiendan los fabricantes, para garantizar la longevidad y fiabilidad de los rodamientos de los motores.
Sobrecalentamiento
El fallo del rodamiento del motor puede deberse a una fricción excesiva, a una lubricación inadecuada o a unas condiciones de funcionamiento que superen la capacidad del rodamiento. Es necesario seleccionar el rodamiento adecuado para la aplicación a fin de garantizar que las holguras térmicas se ajusten a las condiciones de funcionamiento. El sobrecalentamiento puede aumentar la fricción y el desgaste. Un control regular de la temperatura, un mantenimiento adecuado de la lubricación y el uso de rodamientos diseñados para el rango de temperatura previsto pueden ayudar a evitar fallos relacionados con el sobrecalentamiento y prolongar la vida útil del rodamiento.
Contaminación
La contaminación supone un riesgo importante para los rodamientos de los motores, ya que provoca un desgaste acelerado, corrosión y, en última instancia, fallos prematuros. La humedad, las fluctuaciones de temperatura, los lubricantes de mala calidad, los ácidos, el polvo y la suciedad pueden comprometer el rendimiento de los rodamientos. La corrosión debilita las superficies, el polvo y la suciedad provocan fricción y los lubricantes deficientes conducen a una lubricación inadecuada y a un aumento de la fricción. Medidas preventivas como un sellado adecuado, un mantenimiento regular y lubricantes de alta calidad son esenciales para mitigar estos riesgos y garantizar la fiabilidad y longevidad de los rodamientos de los motores.
Cómo evitar que fallen los rodamientos
Limpiar los rodamientos
Retire con cuidado los rodamientos averiados del conjunto. Límpielos a fondo con un disolvente adecuado para eliminar cualquier resto de lubricante, suciedad o residuos. Asegúrese de que los cojinetes estén completamente secos antes de continuar.
Inspección de daños
Examine los cojinetes para detectar cualquier signo de daño, como picaduras, estrías o desgaste. Si el daño es grave, puede ser necesario sustituir los cojinetes por completo.
Seleccionar el lubricante correcto
Elija un lubricante de alta calidad adecuado para el tipo de rodamiento, las condiciones de funcionamiento y la aplicación. Si no está seguro, consulte las directrices del fabricante o a un experto en lubricación.
Aplicación del lubricante
Aplique el lubricante uniformemente sobre las superficies del rodamiento. Dependiendo del tipo de rodamiento, es posible que necesite utilizar una pistola de engrasar, una aceitera o un equipo de lubricación especializado. Asegúrese de que el lubricante llega a todos los puntos de contacto críticos del rodamiento.
Montaje y prueba
Una vez lubricados, vuelva a montar cuidadosamente los rodamientos en el conjunto siguiendo las instrucciones del fabricante. Realice una inspección visual para verificar que todo está correctamente instalado. Pruebe el equipo en condiciones normales de funcionamiento para asegurarse de que funciona correctamente.
Establecer un calendario de mantenimiento
Implemente un programa de mantenimiento regular para evitar futuros fallos de lubricación. Este programa debe incluir inspecciones periódicas, reposición de lubricante y medidas proactivas para abordar posibles problemas antes de que se agraven.
Supervisar el rendimiento
Controle regularmente el funcionamiento de los rodamientos. Esté atento a cualquier signo de sobrecalentamiento, ruido inusual o vibración, que podrían indicar problemas potenciales.
Patrones de fallo de los rodamientos
Busque patrones. Los fallos de los rodamientos rara vez son sencillos. Lo que parece la causa a primera vista puede no ser el problema de fondo, por lo que realizar un análisis de causa es crucial para evitar problemas recurrentes.
Patrones de daños identificables
El fallo de un rodamiento puede provocar abolladuras, grietas, fragmentos de metal, residuos, ranuras, marcas y trayectorias de desgaste. Estos patrones proporcionan información sobre la naturaleza y el alcance de los daños, orientando el proceso de investigación.
Indicación de investigaciones
Además de los patrones de daños físicos, otros indicadores como el ruido, los cambios de color, las alteraciones de forma, los cambios de orientación, las fluctuaciones de temperatura y las vibraciones anormales también pueden ser pistas importantes para identificar la causa del fallo del rodamiento.
Supervisar el rendimiento
¿Le preocupan los posibles problemas de los cojinetes del motor? No es el único. La buena noticia es que puede dar un paso importante para prolongar la vida útil de sus rodamientos y, a su vez, de sus motores eléctricos: aplicar un programa de mantenimiento preventivo exhaustivo.
| PATRÓN | CAUSA | QUÉ HACER |
| Elementos rodantes marrones o azules seguidos de un desgaste excesivo de los componentes del rodamiento. | Problema de lubricación | Engrase los cojinetes del motor según las especificaciones del fabricante, ni más ni menos. No mezcle lubricantes, ya que algunos son incompatibles. No deje que el motor se caliente demasiado, ya que esto destruye los lubricantes. Siga estos consejos de engrase. Y no lubrique rodamientos sellados. |
| Vibración por oxidación de elementos rodantes y pistas de rodadura dañadas | Almacenamiento o manipulación inadecuados | Almacene los rodamientos en un entorno climatizado. Manténgalos cubiertos en todo momento en su envoltorio anticorrosivo antes de la instalación. Reduzca al mínimo el tiempo de almacenamiento de los rodamientos. |
| Abolladuras, desgaste, anillos agrietados, altas temperaturas de funcionamiento | Montaje incorrecto (brinelling verdadero) | Monte sus rodamientos correctamente según las recomendaciones del OEM. En la mayoría de los casos, esto significa montar los rodamientos con un ajuste a presión en el anillo giratorio. |
| Trayectoria de desgaste que no es paralela a los bordes de la pista de rodadura del anillo no giratorio. | Desalineación | Utilice contratuercas de precisión. Esté atento a ejes doblados y a hombros de eje, espaciadores y tuercas de sujeción fuera de escuadra. Compruebe la alineación cada 2000 horas de funcionamiento. Apriete en cruz los tornillos de sujeción de su motor. |
| Marcas de desgaste elípticas en cada posición de la bola | Brinelling Falso | Elimine las vibraciones innecesarias cuando el motor esté parado. Utilice lubricantes antidesgaste. |
| Aumento de las vibraciones, marcas de color marrón rojizo en los componentes de los cojinetes. | Corrosión | Utilice cojinetes de acero inoxidable o cojinetes con sellado integral. En entornos especialmente hostiles, utilice juntas externas. |
| Marcas marrones paralelas al eje en la pista de rodadura (también conocidas como estrías). | Daño eléctrico | Conecte correctamente el motor a tierra o utilice cojinetes aislados o cojinetes híbridos. |
| Aumento de las vibraciones y el ruido, grietas en las superficies de rodadura, escamas metálicas en el anillo interior, el anillo exterior y las bolas. | Fatiga (descascarillado) | Instale controles de sobrecarga o utilice un rodamiento diferente si la causa es la sobrecarga. Si la causa es un ajuste apretado, instale según las instrucciones del fabricante. |
| Sangrados de grasa (también conocidos como purgas), residuos secos «jabonosos», decoloración de los componentes del rodamiento (los colores van del dorado al azul), malformación… | Sobrecalentarse | Añada refrigeración adicional, controles térmicos y vías de calor. Si el motivo del sobrecalentamiento es la sobrecarga, instale controles de sobrecarga o seleccione un rodamiento que pueda soportar la carga. |
| Sobrecalentamiento, una grieta en el anillo interior o un desgaste significativo de la bola en la parte inferior de la pista de rodadura. | Ajuste apretado | Instale los rodamientos siguiendo las instrucciones del fabricante para un ajuste correcto. |
| Desgaste alrededor de la circunferencia, presencia de partículas finas de metal marrón. | Corte holgado | Siga las instrucciones para la instalación de los cojinetes y compruebe que encajan correctamente. |
| Banda de desgaste estriada similar a la de ajuste hermético | Carga inversa | Si utiliza rodamientos de contacto angular, instálelos de forma que el empuje recaiga sobre la cara ancha del anillo exterior y la cara opuesta del anillo interior. |
| Zona espigada en la trayectoria de la bola | Exceso de carga | Reduzca la carga o cambie los rodamientos por otros de mayor capacidad. |
| Abolladuras en bolas y pistas de rodadura | Contaminación | Limpie sus instalaciones. Mantenga limpias las zonas de trabajo, filtre el lubricante y proteja los rodamientos en todo momento de la suciedad, el polvo y otros contaminantes. Esto también significa mantener limpias las herramientas y las manos. Además, elija la junta de rodamiento adecuada para cada aplicación. |
Conclusión
Los rodamientos de los motores son vitales para evitar averías en los motores. Factores como la lubricación inadecuada, la desalineación y los daños eléctricos suelen provocar fallos en los rodamientos. Para mitigar el riesgo, es esencial una lubricación, instalación, supervisión y mantenimiento adecuados. Comprender los patrones de fallo y adoptar las medidas preventivas descritas en una lista de comprobación puede garantizar la fiabilidad y durabilidad de los rodamientos del motor, mejorando el rendimiento y la eficiencia general del motor.
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