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rodamientos calientes
Muchas veces nadie sabe realmente qué acciones hay que tomar según la temperatura del rodamiento, incluso si se conocen las temperaturas reales…
Medir correctamente las temperaturas de los rodamientos
Antes de emprender cualquier acción, se debe responder a la pregunta de ¿cuánto de caliente está el rodamiento? Caliente al tacto podría ser solo de 130ºF (54.44°C), ya que 120ºF (48.89°C) es generalmente la temperatura límite en la que aún se puede sostener en la mano. Si bien
puede haber áreas grises para identificar la acción adecuada a ciertas temperaturas, algunas pautas pueden proporcionar una norma y ayudar al personal del sistema a tomar mejores decisiones.
El primer paso debe ser determinar la temperatura real de los rodamientos monitoreados. Tenga en cuenta que las temperaturas medidas son solo las temperaturas superficiales de las jaulas de los rodamientos. La temperatura real de los rodamientos puede ser de 15-25º más caliente. Observe la condición y el tipo de superficie cuando mida la temperatura. Además, asegúrese de que la emisividad del dispositivo de medición sea la correcta para la superficie que se mide. La mayoría de las superficies oscuras de acero al carbono tendrán un ajuste de emisividad de alrededor de 0.95, mientras que el acero inoxidable brillante o el aluminio tendrán un ajuste mucho más bajo. En la imagen se muestra una captura de cámara infrarroja típica.
El inicio de la medición en las jaulas de los rodamientos puede dar como resultado temperaturas de medición más bajas que las temperaturas reales de los rodamientos. La acumulación aislará el rodamiento y no permitirá que disipe el calor, lo que a su vez hará que el rodamiento se caliente aún más. Las comprobaciones de temperatura deben realizarse en las mismas ubicaciones en el equipo y los rodamientos. Se pueden esperar variaciones en las temperaturas de los rodamientos cuando se miden diferentes ubicaciones debido a zonas de carga, temperatura ambiente, niveles de lubricante, etc. La homogeneidad también es importante cuando diferentes personas toman las medidas.
Condiciones de las temperaturas del rodamiento
La mayoría de los equipos instalados y lubricados con precisión operarán a menos de 180ºF (82.22°C). Una temperatura de rodamiento menor de 180ºF se considera generalmente aceptable (consulte la tabla a continuación). Por supuesto, puede haber otras consecuencias para operar en este "buen" rango. Una temperatura de operación más alta hará que el lubricante del rodamiento se deteriore a un ritmo más rápido. A más de 150ºF (65.56°C), la vida del lubricante se puede reducir en un 50 por ciento por cada 18ºF (10°C) adicionales. Una temperatura de operación más alta también significa una viscosidad operativa menor para el lubricante, lo que puede dañar la fiabilidad general del equipo.
En el diagrama se muestra cómo la temperatura máxima para un lubricante específico (índice de viscosidad) y el tipo de rodamiento pueden limitar las temperaturas máximas de operación.
Condiciones de precaución
En condiciones de precaución, la temperatura del rodamiento puede estar entre 180 y 200ºF (82.22 - 93.33°C). Si bien es ligeramente más alta que la deseada, puede ser una temperatura de funcionamiento típica para algunos equipos. Por lo tanto, es esencial tener un historial de temperatura de funcionamiento para los equipos de este tipo para determinar si la temperatura es normal. Para las cajas de engranajes, los límites de temperatura del sumidero son inferiores a 200ºF (93.33°C), según lo define la Asociación de Fabricantes de Engranajes (AGMA). Por lo general, se considera un juego de rodamiento C3 para esta temperatura de funcionamiento. Continúe con el monitoreo regular y observe cualquier cambio significativo en la temperatura.
Otro factor tan crítico como la temperatura absoluta del rodamiento es un cambio en la temperatura, lo cual es una indicación de un cambio de condición. Un cambio de temperatura de más de 50ºF (entre 25 y 30°C) es motivo de preocupación sin importar en qué rango de condiciones
esté la temperatura absoluta. Se requiere un mayor monitoreo e investigación con este tipo de cambio.
Los ligeros cambios de temperatura generalmente no son preocupantes. Puede ser normal que un rodamiento recién engrasado aumente la temperatura entre 25 y 30ºF (15 y 20°C). Las velocidades y cargas de la máquina, así como las condiciones ambientales (invierno / verano) también afectarán las temperaturas absolutas. Otros factores que pueden causar temperaturas más altas son la mayor fricción del rodamiento (lubricación deficiente, alta carga, alta velocidad, etc.), lubricación excesiva (sobrepresión de grasa), nivel de aceite alto (pérdida de aceite) y desalineación.
Condiciones de alerta
En una condición de alerta, la temperatura del cojinete puede estar entre 200 y 250ºF (93.3 - 121.11°C). Estas temperaturas elevadas pueden deberse a una aplicación calentada, un rodamiento recientemente engrasado, problemas con el nivel de aceite, las primeras etapas de fallo del rodamiento, etc. Asegúrese de verificar las condiciones del proceso, el ciclo reciente de engrase o el nivel de aceite. Es posible que también necesite aumentar la frecuencia de monitoreo de los cambios de temperatura. La temperatura de uso segura para la grasa es típicamente el 75 por ciento del punto de caída. Si el rodamiento está en funcionamiento en un uso con calor a través del muñón, este rango de temperatura elevada puede ser normal para el funcionamiento. Esto también requeriría un juego de rodamiento C4.
Condiciones de alarma
En condiciones de alarma, la temperatura del rodamiento puede estar entre 250 y 300ºF (121.11 – 148.89°C). Es probable que los rodamientos que operan en este rango de temperatura estén en alguna etapa de fallo. El tiempo de vida que les queda puede ser muy variable. Emplee otras tecnologías predictivas (vibración, infrarrojos, pruebas ultrasónicas, etc.) y aumente la frecuencia de monitoreo de condición hasta que se tomen medidas correctivas. Además, minimice la tensión en los rodamientos limitando los arranques / paradas y reduzca los cambios de velocidad / carga del proceso. Comience a preparar un plan de mantenimiento (solicite materiales, defina el
alcance del trabajo, etc.) para ejecutar acciones correctivas, ya sea para un evento planificado o un fallo no planificado. Tenga cuidado al lubricar cualquier rodamiento en una condición de alarma, ya que la lubricación (especialmente el engrase) puede elevar la temperatura de funcionamiento e incluso provocar fallos.
Condiciones de apagado
En una condición de disparo/apagado del equipo, la temperatura del rodamiento puede ser de más de 300ºF (148.89°C) . Es probable que los rodamientos a esta temperatura estén en las etapas finales de fallo. Dependiendo del diseño del equipo, el fallo puede ser rápido y catastrófico. El tiempo para reaccionar solo puede ser de unas horas.
En este punto, el rodamiento está perdido, por lo que sus acciones deben centrarse en minimizar un fallo secundario de los componentes restantes (eje, carcasa, etc.). Se puede recomendar un disparo/apagado inmediato del equipo para evitar fallos catastróficos y daños adicionales.
La integridad y geometría del rodamiento pueden verse seriamente comprometidas en este rango de temperatura, ya que la temperatura de estabilización de calor para muchos rodamientos oscila entre 300 y 400ºF (148.89 - 204.44°C). No intente engrasar un rodamiento en una condición de disparo/apagado, ya que es probable que esto resulte en un fallo inmediato.
Métodos de enfriamiento
Si la temperatura del rodamiento es excesivamente elevada, rociarlo con agua podría hacer que explote. No ponga agua sobre el rodamiento o la jaula del rodamiento. El agua puede penetrar al rodamiento y provocar la ruptura de la película lubricante. También puede producir corrosión.
El enfriamiento de la carcasa de un rodamiento caliente puede eliminar las holguras del rodamiento cuando la pista exterior se enfríe ya que el juego interno aún estará caliente. La reducción en el juego radial interno aumentará la fricción del rodamiento y reducirá drásticamente la vida del rodamiento. El potencial de fallo catastrófico también se incrementa. Los rodamientos más pequeños tienen mayor riesgo de que esto ocurra debido a sus pequeños juegos radiales internos.
Usar un ventilador en una caja de rodamiento puede ser un método de
enfriamiento aceptable para un rodamiento en una condición de alerta o alarma. Si el rodamiento está en un sistema de circulación de aceite, aumentar el flujo de aceite también puede enfriar el rodamiento. Sin embargo, un exceso de flujo de aceite puede causar una pérdida de aceite y aumentar la fricción dentro del rodamiento.
Ayuda de un experto
Si un rodamiento opera continuamente en una condición de alerta o alarma, es posible que deba consultar a un experto para evaluar el riesgo de un uso continuo e identificar posibles cambios para la mejora. Estos rodamientos que funcionan de manera persistente a temperaturas elevadas tienen un problema crónico y requieren un análisis para determinar la raíz de la causa.
Si bien el monitoreo de la temperatura del rodamiento puede ser relativamente simple, las decisiones que resulten requerirán una evaluación de profesionales capacitados para garantizar que se emprenda la mejor acción para maximizar la fiabilidad del equipo.