Fallas comunes en rodamientos

¡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

Tabla de fallas comunes en rodamientos: desgaste, corrosión, descascaramiento, sobrecalentamiento, desalineación, contaminación y falta de lubricación — Fallas comunes en rodamientos: causas, cómo identificarlas y efecto en el equipo. Fuente: ficha técnica Welectronic.

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:

BPFO = (n/2) · f · (1 − d/D) → pista exterior
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

Problema 1: Un motor gira a 1500 rpm. ¿Cuál es la frecuencia de giro f del eje en Hz?

Solución:
f = rpm / 60 = 1500 / 60 = 25 Hz

Problema 2: Un rodamiento tiene n = 9 bolas y d/D = 0,2. El eje gira a 25 Hz. Calcula la frecuencia de falla de la pista exterior (BPFO).

Solución:
BPFO = (n/2) · f · (1 − d/D)
BPFO = (9/2) × 25 × (1 − 0,2) = 4,5 × 25 × 0,8
BPFO = 90 Hz

Problema 3: Con los mismos datos, calcula la frecuencia de falla de la pista interior (BPFI).

Solución:
BPFI = (n/2) · f · (1 + d/D)
BPFI = 4,5 × 25 × 1,2
BPFI = 135 Hz

Problema 4: Con los mismos datos, calcula la frecuencia de la jaula (FTF).

Solución:
FTF = (f/2) · (1 − d/D) = 12,5 × 0,8
FTF = 10 Hz

Problema 5: Con los mismos datos, calcula la frecuencia de falla del elemento rodante (BSF).

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

Ejercicio 1: Una bomba muestra aumento progresivo de vibración, superficies opacas y rayadas y un ligero aumento de temperatura. ¿Qué falla es la más probable y qué efecto tiene?

Es desgaste excesivo. Reduce la vida útil del rodamiento y provoca pérdida de eficiencia y mayor consumo de energía.

Ejercicio 2: Se desmonta un rodamiento almacenado en un patio y se ven manchas de óxido y color rojizo-marrón en los anillos y las bolas. ¿Qué falla es y cómo se previene?

Es corrosión. Se previene almacenando los rodamientos en ambiente seco y limpio, protegidos de la humedad y de agentes químicos.

Ejercicio 3: Un rodamiento está muy caliente al tacto, tiene decoloración azulada y el lubricante parece quemado. ¿Qué falla es y qué causas debes revisar?

Es sobrecalentamiento. Revisa lubricación inadecuada o en exceso, cargas elevadas y fricción excesiva.

Ejercicio 4: Un rodamiento tiene n = 8 bolas y d/D = 0,25. El eje gira a 1800 rpm. Calcula la BPFO.

f = 1800 / 60 = 30 Hz
BPFO = (8/2) × 30 × (1 − 0,25) = 4 × 30 × 0,75 = 90 Hz

Ejercicio 5: Un rodamiento con ruido metálico o rechinante, lubricante seco y temperatura elevada, ¿qué falla indica y qué pasa si no se corrige?

Indica falta de lubricación. Si no se corrige aumenta la fricción y el desgaste, y existe riesgo de agarrotamiento y falla total.