¡Bienvenidos nuevamente al blog de Welectronic! En la publicación anterior vimos los tipos de rodamientos. Ahora toca lo que más interesa al mantenimiento: cómo falla un rodamiento, cómo reconocerlo a tiempo y cómo evitarlo. Identificar una falla a tiempo evita paradas no programadas y reparaciones costosas.
1. Las siete fallas más comunes
- Desgaste excesivo: por cargas superiores a la capacidad, lubricación inadecuada o funcionamiento prolongado en condiciones severas. Se ve como superficies opacas y rayadas, con vibración que aumenta de forma progresiva y un ligero aumento de temperatura.
- Corrosión: por humedad, agentes químicos, agua o almacenamiento inadecuado. Se identifica por manchas de óxido y color rojizo-marrón en anillos y elementos rodantes.
- Descascaramiento (pitting): por fatiga del material debida a cargas repetitivas, contaminación o lubricación insuficiente. Produce pequeñas cavidades en pistas y elementos, vibración irregular y creciente, y ruido áspero o intermitente. Hay riesgo de falla catastrófica.
- Sobrecalentamiento: por lubricación inadecuada o en exceso, cargas elevadas o exceso de fricción. Temperatura elevada al tacto, decoloración azulada o marrón y lubricante degradado o quemado.
- Desalineación: por montaje incorrecto, ejes desalineados o bases deformadas. Desgaste irregular en pistas con patrones inclinados y vibración alta y constante.
- Contaminación: por ingreso de polvo, arena o partículas, sellos dañados o manejo inadecuado. Partículas visibles en el lubricante, ruido áspero o crujiente y vibración elevada.
- Falta de lubricación: por cantidad insuficiente, frecuencia incorrecta o lubricante inadecuado. Lubricante ausente o seco, temperatura elevada y ruido metálico o rechinante. Riesgo de agarrotamiento y falla total.
2. Señales de alerta y prevención
Señales de alerta: cambios en el ruido normal (zumbidos, golpes o chirridos), aumento de vibración respecto a su patrón habitual, incremento de temperatura en la carcasa, aumento de la holgura radial o axial, y decoloración azul, marrón u oscura en anillos o elementos.
Prevención:
- Selecciona el rodamiento adecuado para la aplicación.
- Asegura una lubricación correcta: tipo, cantidad y frecuencia.
- Mantén los sellos en buen estado y protege de contaminantes.
- Realiza una alineación precisa de ejes y soportes.
- Monitorea las condiciones: vibración, temperatura y ruido.
- Almacena correctamente: ambiente seco y limpio.
- Realiza inspecciones periódicas y mantenimiento preventivo.
3. Frecuencias características de falla (análisis de vibraciones)
Cuando una pista o un elemento rodante tiene un defecto, cada vez que pasa por él se genera un impacto. Esos impactos se repiten con una frecuencia propia de cada elemento, y se pueden ver en el espectro de vibración. Para un rodamiento con el anillo exterior fijo y el interior girando a la frecuencia del eje f, con n elementos rodantes, diámetro de elemento rodante d, diámetro primitivo D y ángulo de contacto cero:
BPFI = (n/2) · f · (1 + d/D) → pista interior
FTF = (f/2) · (1 − d/D) → jaula
BSF = (D / 2d) · f · [1 − (d/D)²] → elemento rodante
Importante: son fórmulas de geometría ideal. Los valores exactos de cada rodamiento (n, d, D) vienen del catálogo del fabricante o de bases de datos de frecuencias, y la frecuencia real puede variar ligeramente por el deslizamiento.
✅ 5 Problemas Resueltos
Solución:
f = rpm / 60 = 1500 / 60 = 25 Hz
Solución:
BPFO = (n/2) · f · (1 − d/D)
BPFO = (9/2) × 25 × (1 − 0,2) = 4,5 × 25 × 0,8
BPFO = 90 Hz
Solución:
BPFI = (n/2) · f · (1 + d/D)
BPFI = 4,5 × 25 × 1,2
BPFI = 135 Hz
Solución:
FTF = (f/2) · (1 − d/D) = 12,5 × 0,8
FTF = 10 Hz
Solución:
BSF = (D / 2d) · f · [1 − (d/D)²]
D / 2d = 1 / (2 × 0,2) = 2,5
BSF = 2,5 × 25 × (1 − 0,04) = 62,5 × 0,96
BSF = 60 Hz
🏋️ 5 Ejercicios Propuestos
BPFO = (8/2) × 30 × (1 − 0,25) = 4 × 30 × 0,75 = 90 Hz