El fallo prematuro de los rodamientos debido a una alineación incorrecta de los mismos es muy común. Este artículo presenta métodos para inspeccionar, diagnosticar y solucionar la alineación incorrecta de los rodamientos.
La desalineación suele referirse a una situación en la que, después de que el rodamiento se haya instalado y esté en movimiento, los ejes de los anillos interior y exterior del rodamiento no se solapan y forman un ángulo determinado.
Para un rodamiento individual, si hay un cierto ángulo entre el eje del anillo interior del rodamiento y el alojamiento del rodamiento, esto se considera como desalineación del rodamiento individual.
En un sistema típico de eje de doble apoyo, la línea que une los dos puntos de apoyo debe ser el eje, y la línea que une los centros de los dos alojamientos de rodamientos también debe ser el eje. Si estos dos ejes forman un ángulo, se habla de desalineación del eje.
En un sistema de ejes, si un punto de apoyo (rodamiento) tiene una buena alineación entre los ejes de los anillos interior y exterior, pero el otro tiene un ángulo entre los ejes, el rodamiento desalineado soportará una carga adicional de desalineación y será propenso al fallo. El rodamiento bien alineado también se verá afectado indirectamente.
En un sistema de ejes, si los dos puntos de apoyo (rodamientos) tienen una buena alineación, pero existe una desalineación en la línea que une los centros de los dos puntos de apoyo, ambos rodamientos se verán directamente afectados por la desalineación, lo que provocará una carga adicional en el interior de los rodamientos, que acortará su vida útil.
Muchas fuentes clasifican la desalineación de los rodamientos en desalineación del eje y desalineación del alojamiento del rodamiento. La desalineación del eje se refiere a la situación descrita anteriormente en la que la línea que conecta dos puntos de apoyo está desalineada con el eje; la desalineación del alojamiento del rodamiento se refiere a la desalineación de un solo rodamiento. Esta situación suele estar relacionada con la precisión del procesamiento de los componentes.
Lo anterior introduce una desalineación dentro de un sistema de ejes. Cuando un eje está conectado a otro, puede darse la situación de que los dos ejes no estén bien alineados. Si los dos ejes forman un cierto ángulo, se trata de una desalineación angular. Si los dos ejes son paralelos entre sí pero no están en la misma línea recta, se trata de una desalineación paralela.
Para la situación de alineación de dos ejes conectados, se puede utilizar directamente un reloj comparador para comprobar el grado de alineación. Esto no se repetirá aquí.
Para un solo eje, si hay desalineación después de instalar el rodamiento, los métodos básicos de inspección incluyen: comprobaciones de mediciones, comprobaciones de vibraciones y análisis de la traza del rodamiento.
Una vez instalado el rodamiento, puede comprobarse su alineación mediante el método que se ilustra a continuación.
En el ejemplo dado se emplea un rodamiento de rodillos cilíndricos, pero esta técnica también es aplicable a otros tipos de rodamientos. El procedimiento consiste en utilizar un micrómetro para girar alrededor de la cara extrema, medir la diferencia entre los valores máximo y mínimo y, a continuación, calcular el ángulo de desalineación.
Durante el funcionamiento del rodamiento, el análisis de las vibraciones suele realizarse mediante análisis en el dominio de la frecuencia, utilizando transformaciones de Fourier de las señales de vibración. Cuando el eje giratorio presenta desalineación, la amplitud de su doble frecuencia aumentará significativamente.
Si esta amplitud supera la mitad de la amplitud de la frecuencia única (frecuencia de rotación), indica que debe corregirse la desalineación.
Existen diferencias sutiles en las características de vibración para diversas desalineaciones. Para más detalles, consulte la bibliografía adecuada sobre análisis de vibraciones o el contenido relacionado con "Diagnóstico y análisis de fallos de rodamientos de motor", sin entrar aquí en detalles concretos.
Los rodamientos en funcionamiento suelen dejar huellas de contacto dentro de la pista de rodadura. Al identificar las características de estas huellas de contacto, se puede determinar si hay alguna desalineación.
La imagen siguiente muestra las marcas de desalineación resultantes de un alojamiento de cojinete excéntrico.
La desalineación de los rodamientos impone una carga adicional que provoca su fallo prematuro. De ahí que sea crucial abordarla y corregirla. Las medidas específicas incluyen:
1. Inspeccione la precisión posicional de los componentes relacionados. Si la precisión posicional deficiente se debe a problemas de mecanizado de los componentes, es necesario volver a mecanizar con un control estricto de la forma y la precisión posicional. Para conocer los requisitos específicos de control, consulte "Diagnóstico y análisis de fallos en los rodamientos del motor".
2. Daños debidos a una mala alineación durante el proceso de instalación. Si el rodamiento se instala a la fuerza con una mala alineación con el eje durante el montaje, podría dañarse. En este punto, es aconsejable diseñar dispositivos de alineación adecuados para garantizar una instalación sencilla manteniendo la precisión de la alineación.
3. En los sistemas multieje, si se detecta una desalineación en la inspección, es necesario utilizar instrumentos especializados para ajustar y corregir la alineación entre ejes.
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