Fallas más comunes en Rodamientos

Solución actividad complementaria 3

Fallas más comunes en Rodamientos

La mayoría de los programas de mantenimiento predictivo utilizando análisis de vibraciones son puestos en marcha con la finalidad inicial de conocer el estado de los rodamientos. La tecnología moderna nos permite lograr este objetivo con mucha certeza. Cerca del 90% de las fallas en rodamientos pudieron ser detectadas meses antes de que estas se produjeran, siempre y cuando los equipos hubieran sido monitoreados adecuadamente.

Sin embargo, existe todavía un 10% de fallas que son abruptas e imprevistas. De cualquier forma, ser capaz de poder predecir el 90 % de las fallas en rodamientos es una razón muy buena para invertir en un programa de Mantenimiento Predictivo, sin olvidar que con el análisis de vibraciones podemos diagnosticar este tipo de averías y muchas otras más.

El porcentaje de rodamientos que vienen "dañados" de fábrica es muy bajo, debido a los sistemas de control de calidad de los fabricantes, por lo que una falla de fábrica, si bien es posible, es poco probable. Entre las causas más probables de fallas en rodamientos están:

• Contaminación, incluyendo humedad (Algunos autores afirman que cerca del 40% de las fallas en rodamientos son causadas por contaminación).

• Cargas dinámicas excesivas sobre el rodamiento, producto de una falla de diseño de la máquina ó de la presencia de fuerzas externas como desbalance y desalineamiento.

• Falta de una adecuada lubricación.

• Defectos originados en el proceso de montaje. Típicamente, la vida útil de un rodamiento en condiciones de servicio no alcanza ni el 10 % de su valor pronosticado en el manual.

Cuando se somete un rodamiento a ensayos de vida útil en condiciones de laboratorio, se obtienen intervalos de tiempo de vida de 100 a 1000 años. La pregunta a plantearse entonces es porque los rodamientos bajo condiciones de servicio no llegan a estos valores. La respuesta es que bajo condiciones de laboratorio no existe contaminación de agua o de polvo, existe muy poco desbalance o desalineamiento que cause un sobreesfuerzo de los componentes, la lubricación es la mejor y el rodamiento es tratado como que si fuera un delicado instrumento de laboratorio. Bajo condiciones de servicio, estos factores no son tan óptimos como en las pruebas de laboratorio. Sin embargo, la vida del rodamiento dependerá de la severidad de las condiciones de trabajo.

Si en una máquina en particular, tenemos un deterioro continuo de los rodamientos, lo primero que debemos hacer es preguntarnos Por qué? .La filosofía del Mantenimiento Predictivo es: no solo predecir la ocurrencia de una falla, sino llegar a determinar la causa primaria del problema para evitar su recurrencia. El objetivo final del Analista de vibraciones sería, no solo dar aviso al Gerente de Mantenimiento, de la ocurrencia futura de una falla, sino llegar a la causa raíz del problema, para lo cual se deben analizar los datos y buscar la ocurrencia de patrones o influencias de variables de proceso. Por ejemplo, ciertos compresores de frío vibran más o menos de acuerdo a ciertas condiciones de carga, es muy importante en estos casos analizar la historia de fallos del equipo considerado.

Es importante recalcar en este punto que nunca y bajo ningún concepto, la computadora puede reemplazar al ser humano en cuanto a darnos un diagnóstico completo de lo que está pasando en un equipo. La computadora es capaz de procesar mucha información, algunos instrumentos incorporan software de análisis como una ayuda para el Analista de vibraciones el cual nos proporciona pautas acerca de cuál podría eventualmente ser el desperfecto en un determinado equipo, pero es la labor del Analista el interpretar estos datos y, con información obtenida por un sinnúmero de otras fuentes, dar el diagnóstico final.

Muchas compañías que venden instrumentos para análisis de vibración con software para recolección de datos, como una técnica de mercadeo aducen que el equipo en conjunto con el software son suficientes para realizar la evaluación completa de una determinada máquina, no siendo necesarios, ningún razonamiento adicional por parte del Analista, Gerente de Mantenimiento, Operadores, etc. En el mundo real, la situación es completamente diferente y lo seguirá siendo todavía por algunos años.

Fallas en Rodamientos:

Debido a que la mayor parte de la maquinaria industrial contiene rodamientos de elementos rodantes, es imperativo conocer cómo se monitorea y diagnostica problemas asociados con fallas en rodamientos. Bently Nevada ha adoptado con respecto a este tema una filosofía que descansa en dos puntos básicos:

• El sistema de monitoreo nos debe suministrar una indicación temprana de una falla en desarrollo del rodamiento, es decir semanas y hasta meses antes de que se produzca la falla en el rodamiento, el equipo o instrumento nos debe dar la indicación adecuada.

• Cargas dinámicas excesivas sobre el rodamiento, producto de una falla de diseño de la máquina ó de la presencia de fuerzas externas como desbalance y desalineamiento.

*Bently Nevada: Compañía norteamericana dedicada a la fabricación de sistemas de monitoreo y análisis de vibración, su sede central se encuentra en Minden USA, fueron los primeros en desarrollar comercialmente el sensor de proximidad.

Características de los rodamientos:

Cualquier discusión acerca de fallas en rodamientos de elementos rodantes, no estaría completa si no hiciéramos una comparación con las técnicas utilizadas en los rodamientos de chapa o hidrodinámicos. En este caso, el eje es soportado por una capa de aceite durante la operación. De tal forma, que el mismo puede experimentar movimiento relativo con respecto a la chumacera. Debido a esta libertad de movimiento, el standard de medición de vibración en el caso de los rodamientos de chapa, es la medición del movimiento del eje por medio de sensores de proximidad.

Por diseño, un rodamiento con elementos rodantes tiene claros extremadamente pequeños que no permiten el movimiento relativo del eje con respecto al rodamiento. Las fuerzas dinámicas a las cuales está sometido el eje son transmitidas casi en su totalidad al rodamiento y chumacera.

Debido a esta transmisión, la medición de los niveles de vibración en la propia chumacera, es normalmente aceptable como un standard en este tipo de rodamientos Una característica clásica de los rodamientos de elementos rodantes, es la generación de frecuencias de vibración específicas basadas en la geometría del rodamiento, el número de elementos rodantes y la velocidad del giro del eje que soporta el rodamiento.

Frecuencias de falla en los rodamientos:

Los rodamientos de elementos rodantes tienen

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