Principio de funcionamiento y tipos de rodamientos
Los
rodamientos permiten el movimiento giratorio con fricción reducida entre diversos componentes de máquinas.
En tecnología, los
rodamientos se utilizan, entre otras cosas, para guiar y soportar ejes. Los rodamientos se basan en el principio de la fricción de rodadura: constan de un
anillo interior y otro exterior, entre los que ruedan elementos rodantes, que se mantienen separados por una jaula para reducir aún más la fricción y el desgaste. Dependiendo de la carga, se utilizan diferentes tipos de elementos rodantes, como
bolas o
rodillos. Debido a la fricción de rodadura asociada a la forma del elemento rodante, los rodamientos de
bolas son especialmente adecuados para altas velocidades, mientras que los rodamientos de
rodillos son más adecuados para cargas elevadas.
Tareas del lubricante de rodamientosEl objetivo de la lubricación de rodamientos es evitar el contacto metálico entre las superficies de rodadura y deslizamiento mediante una película lubricante para reducir aún más la fricción de deslizamiento en el rodamiento. Además, la lubricación del rodamiento mejora la protección contra el desgaste. De este modo se evitan daños en el rodamiento, se prolonga su vida útil y se aumenta la seguridad de funcionamiento. Dependiendo del tipo de lubricante (aceite o grasa con los aditivos adecuados), otras funciones del lubricante en el rodamiento son la protección contra la corrosión, la disipación del calor del rodamiento, la protección del rodamiento contra la suciedad interna y externa, la amortiguación del ruido de funcionamiento del rodamiento y el apoyo al efecto de sellado de las
juntas del rodamiento.
Criterios de decisión para la lubricación con grasa o aceite
La lubricación con grasa se utiliza en aproximadamente el 90% de todos los rodamientos. Las principales ventajas de la lubricación con grasa son
- esfuerzo de diseño muy reducido
- buen soporte para la obturación del rodamiento
- larga vida útil
- bajo par de fricción
- buenas propiedades de funcionamiento de emergencia con lubricantes sólidos
- buenas propiedades de amortiguación del ruido
- Si se seleccionan correctamente, las grasas proporcionan una lubricación fiable para una amplia gama de velocidades y cargas para todos los tipos de rodamientos, excepto los rodamientos axiales oscilantes de rodillos.
Estructura y caracterización de las grasas
Las grasas
lubricantes están formadas por un aceite base aglutinado por un espesante. Como resultado, el aceite permanece en el punto de lubricación. Allí garantiza una protección eficaz contra la fricción y el desgaste y sella el punto de lubricación contra influencias externas como la humedad y las sustancias extrañas. Por tanto, las grasas son ideales para rodamientos. Las características típicas de rendimiento de una grasa, como el punto de goteo, la capacidad de carga y la resistencia al agua, vienen determinadas por el aceite base y el espesante. Los aditivos añadidos a la grasa mejoran la protección contra la corrosión y el desgaste, la capacidad de carga y adherencia y la resistencia al envejecimiento.
Características para seleccionar una grasa para rodamientosLa selección de una grasa para rodamientos se basa en el diseño del rodamiento y el material de la jaula del rodamiento (
metales o
plásticos), así como en las condiciones de funcionamiento y aplicación, como la temperatura de funcionamiento, el rango de velocidad, la carga de presión y las influencias ambientales (agua, polvo o medios agresivos). Para caracterizar una grasa para rodamientos se dispone de las siguientes características.
1
. Clase NLGIPara las grasas lubricantes, la consistencia es el parámetro de la resistencia de una grasa. La clasificación de las grasas según NLGI va de muy blanda (clase 000) a muy firme (clase 6). Las grasas de las clases NLGI 1-4 son adecuadas para su uso en rodamientos.
2
. Punto de goteo(en °C)El punto de goteo de una grasa lubricante es la temperatura a la que la grasa se licua. Es significativamente superior a la temperatura de funcionamiento recomendada, que en el caso de un rodamiento viene determinada no sólo por la temperatura ambiente, sino también por el calor que se desarrolla en el rodamiento durante el funcionamiento.
3. Valor VKAEl comprobador de cuatro bolas es un dispositivo de ensayo para lubricantes que se utilizan a altas presiones superficiales. Consiste en una bola de rodadura giratoria que se desliza
sobre tres bolas estacionarias. Durante la prueba para la máxima absorción de carga del lubricante, actúa
sobre la bola una fuerza de prueba, que se incrementa gradualmente hasta que el sistema de cuatro bolas se suelda como resultado del calor de fricción.
4
. Valor DN (factor de velocidad)El valor DN especifica las velocidades circunferenciales máximas hasta las que puede utilizarse una grasa lubricante en un rodamiento. Se calcula a partir de la velocidad del rodamiento, el diámetro medio del rodamiento (en mm) y un factor para tener en cuenta el componente de fricción por deslizamiento del diseño del rodamiento.
5. Valor SKF EmcorEl método SKF Emcor se utiliza para evaluar las propiedades anticorrosivas de las grasas para rodamientos. Se añade agua a la grasa y se comprueba la corrosión en rodamientos de bolas autoalineables con un tiempo de funcionamiento, una velocidad y determinados tiempos de inactividad definidos de acuerdo con la norma DIN 51802. Si la inspección visual de los
anillos de prueba no revela corrosión, el grado de corrosión es 0. Si la corrosión es muy severa, el grado de corrosión es 5.
Lubricación de rodamientosUn requisito importante para la alta fiabilidad de funcionamiento de un rodamiento es el suministro continuo de lubricante. Al lubricar el rodamiento por primera vez o al relubricarlo, deben observarse las instrucciones del fabricante del rodamiento. Debe llenarse de tal forma que todas las superficies funcionales estén lubricadas de forma fiable. Los rodamientos de marcha lenta (valor DN < 50.000) y sus
soportes pueden llenarse completamente, los rodamientos de marcha rápida (valor DN > 400.000) hasta 1/4 del interior libre del rodamiento. Por lo demás, se recomienda llenar hasta 1/3.
Los rodamientos lubricados con grasa son suficientemente fiables si no se sobrepasan los intervalos de relubricación. La relubricación es necesaria si la vida útil de la grasa es inferior a la vida útil prevista del rodamiento. La relubricación se realiza con una pistola de engrase o con sistemas de lubricación automática. Si es posible, la relubricación debe realizarse durante el funcionamiento. Las cantidades de relubricación son del 50-80 % de la cantidad de llenado inicial. Si no es posible eliminar la grasa usada, la cantidad de grasa debe limitarse para evitar la sobrelubricación del rodamiento.
Si los intervalos de relubricación son largos, la grasa debe sustituirse lo más completamente posible. Antes de cambiar a otro tipo de grasa, siempre se debe limpiar el rodamiento o relubricar la grasa hasta que la grasa vieja haya salido completamente del rodamiento. En este caso, debe comprobarse previamente la miscibilidad de los lubricantes y la compatibilidad de los materiales.