7/30/2019 Fallas rodamientos
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MODOS DE FALLA COMUNES EN RODAMIENTOS
Proyecto financiado por Colciencias y el SENA
CONSIDERACIONES GENERALES
FATIGA SUPERFICIAL
ALGUNAS CAUSAS
DESGASTE ABRASIVO DESGASTE ADHESIVO
DAO EN LAS SUPERFICIES DE RODADURA
INDENTACION
FRACTURA
CORROSIN
LUDIMIENTO
FRACTURA Y LUDIMIENTO
Se desarrolla en servicio un agrietamiento en las superficies
con posterior prdida de material, el cual puede serpoco profundo
(micropicado) o generar descascaramiento de reas grandes y
profundas (macropicado).
-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 trmicos elevados.-Consecuencia de la indentacin,
corrosin, descarga elctrica o ludimiento.-Lubricante o lubricacin
inadecuada.
Se trata de generacin de crteres o hendiduras sobre las
superficies de rodadura, producto de la deformacinplstica derivada
de fuerzas de contacto excesivas entre los elementos del rodamiento
(macroindentaciones) y/opor presencia de partculas contaminantes
entre ellos (microindentaciones).
ALGUNAS CAUSAS
-Contaminacin del lubricante con partculas abrasivas
provenientes del medio.-Contaminacin del lubricante con partculas
metlicas provenientes de una zona desgastada.-Problemas en sellos
y/o filtrado del sistema de lubricacin.-Sobrecarga sobre el
rodamiento especialmente por impactos durante operacin o un mal
montaje.-Fuerza de apriete (montaje) elevada.
Se presenta en servicio la generacin de un rayado abrasivo sobre
las superficies de rodadura y tambin sobrelas jaulas, indicando que
se est perdiendo material por abrasin. Normalmente est acompaado el
procesopor la indentacin.
ALGUNAS CAUSAS
-Contaminacin del lubricante con partculas abrasivas
provenientes del medio.-Contaminacin del lubricante con partculas
metlicas provenientes de una zona desgastada.-Problemas en sellos
y/o filtrado del sistema de lubricacin.-Montaje y/o mantenimiento
inapropiado que permite el acceso de partculas al lubricante.
Se presenta en servicio prdida de material por contacto metal -
metal entre las partes en rodamiento incluyendolas jaulas, producto
de la prdida parcial o total de la pelcula lubricante. Si la
perdida de lubricacin es parciallas zonas de contacto se pulen y si
es total se eleva fuertemente la temperatura quemando el
lubricante,oxidndose las partes o incluso fundindose.
ALGUNAS CAUSAS
-Lubricante inapropiado por baja viscosidad y/o bajo indice de
viscosidad y/o falta de aditivos deextrema presin y/o temperatura
de operacin alta.
-Lubricacin inapropiada por bajo caudal y/o baja
presin.-Degradacin del lubricante por sobretemperatura y/o
contaminacin con otros fluidos.-Sobrevelocidad y/o sobretemperatura
de operacin.
Se genera ataque corrosivo sobre las superficies de rodadura o
las jaulas, po r la accin del lubricante o de otrofluido que entra
en contacto con el rodamiento, generndose dao superficial y
depsitos.
ALGUNAS CAUSAS
-Contaminacin del lubricante con agua, otros lubricantes o
fluidos de la mquina.-Degradacin del lubricante por tiempo o por
sobretemperatura.-Mala seleccin del lubricante por ausencia o
deficiencia de aditivos antioxidantes y antiherrumbre.-Problemas en
sellos del sistema de lubricacin.-Mal almacenamiento o
manipulacin.
DESCARGA ELCTRICAPor paso de corriente elctrica AC o DC a travs
del rodamiento se generan arcos elctricos entre los
elementosrodantes, las pistas y las jaulas, que erosionan las
superficies debido a fusin a pequea escala. Producto delos arcos se
pueden generar patrones de estras o crteres profundos si la
corriente es alta.
ALGUNAS CAUSAS
-Problemas en el aislamiento elctrico, contaminacin del
lubricante con lquidos o partculasconductoras o ausencia de polo a
tierra en maquinaria que lo requiera.
-No usar rodamientos con aislamiento elctrico cuando la
aplicacin lo requiere.-Proceso de reparacin inadecuado por
soldadura de una mquina, que haga circular la corrientea travs de
los rodamientos (inapropiada ubicacin de la pinza o masa).
Las pistas o las jaulas presentan agrietamiento o fractura en
montaje oservicio, llevando algunas veces a destruccin total del
rodamiento.
ALGUNAS CAUSAS
-Montaje incorrecto con impactos o excesiva fuerza de
apriete.-Mala lubricacin, carga excesiva o desgaste
adhesivo.-Excesiva velocidad y/o alta vibracin (crtico para las
jaulas).-Desalineamiento, lubricante contaminado con
partculas,consecuencia de picaduras e indentaciones, giro por
ajustemuy holgado o mecanizado irregular de eje o alojamientos.
Se presentan depsitos oscuros en las superficies de apoyo con el
ejeo su alojamiento, indicando que en servicio se dieron
pequeosmovimientos oscilantes entre las partes (desgaste y/o
oxidacin).
ALGUNAS CAUSAS
-Seleccin de ajuste muy holgado.-Mecanizado irregular de eje o
alojamiento, que no generapresin uniforme.-Carga elevada o alto
estado vibratorio de la mquina.-Deflexiones excesivas de eje o
alojamientos en servicio.
-En condiciones apropiadas de lubricacin y carga, es decir,
cuando se siguen procedimientos adecuados de mantenimiento y
operacin, la vidatil de los rodamientos est condicionada por la
fatiga superficial. Los clculos que se realizan para seleccionar un
rodamiento suponen que stefallar por picadura.
diferentes fabricantes, sin embargo, la diferencia principal se
encuentra en la calidad del proceso de obtencin del acero. Aceros
de baja calidadtienen a nivel microscpico una alta cantidad de
impurezas, las cuales repercutirn en una baja vida a fatiga
superficial, es decir, en condicionesnormales de servicio se picarn
ms rpido que un rodamiento fabricado en un acero de mejor
calidad.
-Durante el montaje de los rodamientos se deben evitar impactos
o fuerzas excesivas, para eliminar as indentacin entre los
elementos odesgaste de ejes y alojamientos. Nunca se deben soldar
los rodamientos ya que ello fomentar su agrietamiento.
-La limpieza del rodamiento y el lubricante es crtica para
asegurar una larga vida a fatiga superficial, ya que las
indentaciones y rayadurasproducidas por partculas abrasivas o
metlicas, son sitios propicios para que a partir de ellas inicie el
picado.
-Para asegurar una buena limpieza del rodamiento es
recomendable: a) desempacarlo solo hasta cuando vaya a ser montado,
b) usarherramientas y lubricante limpios durante montajes y
mantenimientos, c) mantener en ptimas condiciones el sistema de
filtrado del lubricante.
-Para prevenir el paso de corriente elctrica a travs de los
rodamientos se debe mantener en buen estado los aislamientos y
puestas a tierra, y sila aplicacin lo requiere seleccionar
rodamientos con aislamiento elctrico.
-El ludimiento adems de darse en las superficies de apoyo de los
rodamientos sobre ejes o alojamientos, tambin se puede presentar
entre los
-Los rodamientos generalmente estn fabricados de aceros al Cromo
de alto contenido de Carbono, presentndose pocas variaciones entre
los
pequeos deslizamientos entre estas partes, generando desgaste y
depsitos oscuros.
-Modos de falla como la indentacin, la corrosin, la descarga
elctrica y el ludimiento entre los elementos rodantes y las pistas,
tienen tendencia adejar marcas equiespaciadas, cuya distancia est
asociada a la separacin de los elementos rodantes o fracciones de
sta. Si se encuentra quelas zonas de fatiga superficial siguen
tambin este patrn, es indicio que las picaduras se formaron a
partir de alguno de esos otros modos de falla.
-En aquellos rodamientos donde se puede inspeccionar la zona de
rodadura de las pistas, es til detallar durante mantenimiento si
hay evidenciasde rodamiento irregular para en caso afirmativo tomar
las medidas correctivas necesarias.
-Es muy importante para un correcto funcionamiento el asegurar
alineamientos ptimos, geometras, tolerancias y acabados apropiados,
para lassuperficies de apoyo de los rodamientos.
-Utilizar viscosidad, paquete de aditivos, tipo de lubricante,
caudal y presin apropiados de acuerdo a las recomendaciones del
fabricante.-Los mecanismos de falla descritos se traducen en
vibracin, ruido y calor, signos que si se detectan a tiempo podrn
evitar daos catastrficos enlos equipos o lesiones en operarios.
-Concientizar a los operadores, conductores y usuarios en
general sobre la importancia de evitar sobrecargar por torque y/o
velocidad y/o impactoslos equipos bajo su cargo.
-Las causas comunes de los modos de falla descritos aqu son solo
una gua general, ya que cada caso de falla debe analizarse de
maneraparticular para encontrar otras posibles causas.
elementos rodantes y las pistas, lo cual se debe a que durante
periodos sin trabajo del rodamiento una fuente de vibracin
exterior, produce
RODADURA IRREGULAR
El rodamiento presenta un camino oblicuo de rodadura de
suselementos rodantes sobre las pistas.
CAUSAS: Desalineamientos o mal montaje, diseos incorrectosque
dejan rodamientos muy juntos o demasiado separadossobre un mismo
eje, orientacin anormal de las cargas enservicio, deflexiones
excesivas de eje o alojamientos enservicio.CONSECUENCIAS: Acelera
los mecanismos de falla descritosen esta gua.
FACTOR DE RIESGO
[email protected]
Grupo de Investigacin AFIS (Anlisis de Fallas, Integridad y
Superficies)Departamento de Ingeniera Mecnica y Mecatrnica -
Bogot
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIAFebrero - 2008
EDGAR ESPEJO MORA y JIM GONZALO GARCA
