Limitaciones de velocidad de los rodamientos

La velocidad de los rodamientos es vital para la eficiencia y durabilidad de la maquinaria. Su capacidad suele medirse por su temperatura de funcionamiento.

Un calor de fricción excesivo indica un posible exceso de velocidad de giro, que puede provocar fallos como agarrotamientos.

Más allá de la temperatura, algunos rodamientos tienen límites mecánicos inherentes que influyen en su velocidad.

Este artículo profundiza en la importancia de la velocidad de los rodamientos, su relación con la temperatura y el papel de las limitaciones mecánicas.

Índices de velocidad en las tablas de productos de rodamientos

Navegar por las complejidades de las capacidades de los rodamientos suele llevar a los profesionales a las tablas de productos de rodamientos.

Estas tablas indican los límites de velocidad a los que los rodamientos pueden funcionar con seguridad.

Vamos a desglosar sucintamente los principales índices de velocidad:

Velocidad de referencia

• Condiciones térmicas: Esta clasificación revela la velocidad a la que un rodamiento puede funcionar sin sobrecalentarse.
• Normas ISO 15312: El cumplimiento de esta norma internacional garantiza el funcionamiento óptimo de los rodamientos en las condiciones térmicas establecidas.
• Específico para rodamientos abiertos: Las velocidades de referencia se refieren principalmente a los rodamientos abiertos, destacando sus límites de funcionamiento en determinadas condiciones.

Velocidad límite

• Restricciones mecánicas: Este índice resalta el umbral mecánico más allá del cual la integridad del rodamiento podría estar en riesgo.
• Precautorio, no prohibitivo: La velocidad límite sirve como límite de advertencia, instando a un análisis operativo detallado cuando se aproxima o se alcanza.
• Crítico para rodamientos obturados: Para los rodamientos con obturaciones de contacto, la velocidad límite a menudo dicta su capacidad operativa máxima.

Rodamientos con juntas de contacto

Los rodamientos con obturaciones de contacto se basan principalmente en su velocidad límite para determinar su velocidad máxima.

A diferencia de otros tipos de rodamientos, no suelen incluir velocidades de referencia en las tablas de productos.

La presencia de obturaciones, aunque ofrece protección contra los contaminantes, influye en la velocidad del rodamiento debido a la fricción añadida.

Por lo tanto, comprender este equilibrio es crucial para su uso eficaz.

Condiciones de la norma ISO

La norma ISO 15312 proporciona directrices específicas para determinar la velocidad de referencia de un rodamiento, garantizando que los ingenieros y usuarios puedan tomar decisiones informadas sobre las capacidades de velocidad de los rodamientos.

Parámetros que afectan a la velocidad de referencia ISO

• Disipación de calor: La velocidad de referencia se basa en una disipación de calor de referencia predefinida, asegurando que el rodamiento funciona dentro del equilibrio térmico.
• Condiciones decarga: Las operaciones con cargas ligeras son esenciales, con rodamientos radiales (por ejemplo, rodamientos rígidos a bolas) con una carga P = 0,05 C0P=0,05C0 y rodamientos axiales (por ejemplo, rodamientos axiales a bolas) con P = 0,02 C0P=0,02C0.
• Aumento de temperatura: Un aumento nominal de 50°C (90°F) por encima de una referencia ambiente de 20°C (70°F) es el valor de referencia.
• Requisitos de lubricación: La lubricación con aceite es crucial, específicamente aceite mineral sin aditivos EP. Los rodamientos radiales utilizan ISO VG32, mientras que los rodamientos axiales optan por ISO VG68.

Aplicabilidad a rodamientos abiertos

La velocidad de referencia ISO es estrictamente válida para rodamientos abiertos. Deben tener:

• Condiciones de limpieza que garanticen un rendimiento óptimo.
• Un juego de funcionamiento adecuado, determinado por la selección inicial del juego interno.
• Una configuración que incluya un eje horizontal con un anillo interior giratorio y un anillo exterior estacionario.

Falta de condiciones de referencia para rodamientos obturados

Los rodamientos obturados no tienen velocidades de referencia especificadas en la mayoría de las tablas de productos debido a los problemas específicos que plantean las obturaciones, como el aumento de la fricción y la posibilidad de acumulación de calor.

Lubricación con grasa y picos de temperatura

La norma ISO no define las condiciones de referencia para los rodamientos obturados.

Esta norma, originalmente formulada para la lubricación con aceite, se extiende a la lubricación con grasa bajo la especificación de que emplea una grasa a base de litio con una base de aceite mineral que posee una viscosidad que oscila entre 100 y 200 mm²/s.

En la lubricación con grasa, los rodamientos pueden experimentar un pico de temperatura durante la fase inicial de arranque.

Esto hace necesario un periodo de rodaje para que los rodamientos alcancen una temperatura de funcionamiento estable, garantizando una funcionalidad y longevidad óptimas.

Velocidad de referencia ajustada

Comprender la velocidad de referencia ajustada es clave en las aplicaciones de rodamientos, ya que proporciona un enfoque más adaptado que la velocidad de referencia ISO normalizada.

• Cálculo: Ajuste la velocidad de referencia en función de las operaciones específicas de la máquina, teniendo en cuenta las condiciones del mundo real.
• Carga y viscosidad del lubricante: Estos factores influyen enormemente en la velocidad del rodamiento y necesitan ajustes precisos para garantizar un funcionamiento óptimo.
• Enfoque conservador: Priorice la seguridad y la longevidad adoptando una postura prudente respecto a los resultados calculados.
• Análisis térmico: Más allá de los ajustes de carga y lubricante, un análisis térmico es vital para comprender la disipación del calor y garantizar el máximo rendimiento.

Límite de velocidad mecánico

Las tablas de productos destacan una velocidad límite definida para configuraciones de rodamientos estándar.

Esta velocidad no debe superarse a menos que se realicen modificaciones en el diseño del rodamiento para adaptarse a velocidades mayores.

Para aprovechar eficazmente la velocidad límite del rodamiento:

Lubricación

Una lubricación adecuada es primordial. A medida que nos acercamos al umbral superior de velocidad, puede ser necesario pasar a la lubricación con aceite.

Determinantes de la velocidad límite

Varios factores determinan la velocidad límite:

• Integridad dela jaula: La estabilidad estructural y la resistencia de la jaula desempeñan un papel importante.
• Lubricación de la superficie de la jaula: La lubricación adecuada de las superficies de guiado de la jaula garantiza un funcionamiento sin problemas.
• Fuerzas en juego: Las fuerzas centrífugas y giratorias ejercidas sobre los elementos rodantes pueden influir en las limitaciones de velocidad.
• Factores externos: Elementos como las obturaciones específicas y la elección del lubricante, especialmente para los rodamientos obturados, también pueden afectar al potencial de velocidad del rodamiento.

Al considerar los rodamientos abiertos a bolas, es vital tener en cuenta que su diseño y estructura pueden requerir consideraciones específicas en cuanto a su velocidad límite.

Rodamientos en funcionamiento por encima de los límites de velocidad

El funcionamiento de un rodamiento por encima de sus límites de velocidad estándar exige precisión y un análisis cuidadoso. Antes de proceder:

Análisis térmico

Realice una evaluación exhaustiva para conocer la tolerancia del rodamiento al aumento de velocidad.

Medidas a tener en cuenta cuando se trabaja por encima de los límites de velocidad

Gestión de la temperatura: Aplique refrigeración adicional para compensar el aumento de la temperatura de los rodamientos.

• Juego del rodamiento: Ajustar cualquier reducción de juego debida a temperaturas elevadas.
• Tolerancia del ajuste del alojamiento: Modificar para mantener la movilidad axial de los anillos exteriores libres del rodamiento.
• Precisión del rodamiento: Asegurarse de que la tolerancia del rodamiento y la precisión geométrica de los componentes relacionados evitan vibraciones excesivas.
• Consideraciones sobre la jaula: Contemplar diseños de jaula alternativos adecuados para velocidades más elevadas.
• Compatibilidad de la lubricación: Compruebe que el método y el tipo de lubricación se ajustan al diseño de la jaula y a las temperaturas de funcionamiento más elevadas.
• Intervalo de relubricación: Para los rodamientos lubricados con grasa, reevalúe el intervalo de relubricación y considere la transición a la lubricación con aceite si es necesario.

En esencia, superar los límites de velocidad de los rodamientos es posible, pero exige un enfoque calculado y atento.

Conclusión

Respetar los límites de velocidad de rodamiento es crucial tanto para un rendimiento óptimo como para la seguridad.

Cuando se contemplen velocidades superiores, deben tomarse las precauciones de seguridad necesarias.

Esta diligencia garantiza la longevidad y el funcionamiento constante de los rodamientos.

En Lily-bearing, hacemos hincapié en la importancia de estos límites, ofreciendo productos que priorizan el rendimiento duradero y la seguridad.