Subscribe to RSS
UnitedStates Germany Russia India Turkey SouthAfrica England Netherlands Philippines Belgium Australia Brazil Spain China Kore

Alargar la Vida Útil del Rodamiento

aesseal-06052015-cnt1

La fiabilidad de la mayoría de los equipos giratorios está inevitable y directamente unida  a la vida útil del rodamiento, y se estima que el fallo del rodamiento es el responsable de casi un 21% de los fallos de estos equipos (Bloch, 2011) La investigación realizada en los fallos del rodamientos (1) muestra que, algo más de la mitad de ellos, se producen como consecuencia de la contaminación del aceite del rodamiento (Fig. 1). Por ello, es esencial asegurar que la contaminación del lubricante del rodamiento es mínima y si es posible eliminada cuando se esté alcanzando la vida útil de rodamiento y así se conseguirá mejorar la fiabilidad de los equipos (MTBF).

 

Una forma de prevenir la contaminación del lubricante del rodamiento es utilizar un aislador de rodamientos disponible en el mercado (o “protectores de rodamiento”). No obstante, antes de aplicar estos elementos es recomendable que el usuario se asegure que el dispositivo de protección utilizado no impacta de forma adversa en la fiabilidad del equipo.

 

Aquí, el Dr. Chris Carmody [Special Products Manager] de AESSEAL explica cómo, utilizando el diseño de laberinto de protección, se puede eliminar la contaminación del aceite del rodamiento.

 

Esto está demostrado con estadísticas y análisis de datos de campo, en los que se demuestra que un dispositivo diseñado correctamente durará por lo menos tanto como la vida útil teórica del rodamiento que está protegiendo

 

520 aesseal-06052015-cnt2

Imagen 1 Causas de Fallo en el Rodamiento 1

Uno de los principales causantes de la contaminación del aceite del rodamiento es el proceso de respiración que requiere el equipo giratorio. Cuando el equipo rota la carcasa del rodamiento se calienta y la mezcla aceite/agua interior se expande y esto fuerza el sellado (Imagen 2). El problema real llega cuanto el equipo se enfría porque la mezcla aceite / aire se enfría y el aire del exterior se succiona a través del casquillo del rodamiento hacia la carcasa (Imagen 3). Si los sellados del rodamiento trabajan de forma eficaz se facilitará este “ciclo respiratorio” con el fin de alargar la vida útil del rodamiento.

 

520 Figure-2-06052015-cnt4

Imagen 2: Cuando el equipo gira la carcasa del rodamiento se caliente y la mezcla aceite / aire, que hay en el interior, se calienta, expulsando el aire a través del sellado.

520 Figure-2-06052015-cnt3

Imagen 3: Según se enfría el equipo, la mezcla aceite / aire absorbe aire de la atmósfera a través del sellado del rodamiento hacia la carcasa.

 

La imagen 4 muestra el efecto de la contaminación del agua en un continuo digestor que fue originalmente rellenado con una protección del rodamiento inadecuada. La humedad de la atmósfera pudo penetrar en la carcasa del rodamiento. Esto fue suficiente para destruir los rodamientos. Una investigación independiente (2, 3) ha demostrado que la contaminación del agua de sólo un 0.002% (20 ppm) en algunos aceites pueden reducir la vida útil del rodamiento como mucho en un 48%. El reto de los profesionales de mantenimiento e ingeniería es reducir esta contaminación y conseguir un método eficaz de sellar el espacio que existe entre la carcasa del rodamiento y el eje conductor.

520 aesseal-06052015-cnt5

Imagen 4: Contaminación por agua en un digestor continúo antes de que se instale un LabTecta® 66.

520 aesseal-06052015-cnt6

Imagen 5: Las juntas de reborde tradicionales causan daños en los ejes.

 

Diseño inicial de protección del rodamiento

Históricamente la forma más normal de proteger los rodamientos era utilizar una junta de reborde. Hoy se ha visto que estas juntas de reborde tienen limitaciones 1 (como son baratas se siguen utilizando). También depende del contacto en la superficie entre el sello del reborde y el eje para formar la junta. Este contacto de la superficie, a menudo se convierte en un mayor daño del mismo eje (Imagen 5). Además, las juntas de reborde no pueden proteger completamente el rodamiento de la humedad o de la entrada de partículas, lo que finalmente conlleva a que existan un fallo del rodamiento. Otros factores a considerar son que tiene una vida corta de servicio (5) comparado con el sellado de diseño de laberinto, no se pueden utilizar en aplicaciones API y no previenen la pérdida de aceite del rodamiento y por lo tanto la pérdida gradual del lubricante produce el fallo prematuro del equipo.

Una alternativa a las juntas de reborde son los sellos protectores de rodamiento. El diseño de protectores de rodamiento varía significativamente. Normalmente algunos de estos acortan distancias entre los componentes giratorios y los estáticos con un anillo en forma de “O” o un anillo cónico (Imagen 6). Estos componentes a menudo se desgastan o no sellan de forma efectiva la carcasa del rodamiento. Como consecuencia de ello varios de estos diseños se ven como caducos e inefectivos.

520 aesseal-06052015-cnt7

Imagen 6: Dos versiones diferentes “Genéricas” de sellados de la carcasa del rodamiento. Estilos con contacto entre el anillo O y las ranuras con bordes afilados son vulnerable especialmente si los rotores incorporan fuerzas de sujeción reducidas. Algunos diseños tienen una gran fuerza de roce entre los componentes de giro y los estáticos

Diseño tipo laberinto

Reconociendo estos defectos, se ha desarrollado un cierre de protección de rodamiento de tipo laberinto más avanzado, que puede ofrecer protección contra el polvo, tanto para sólidos como líquidos y además sin contacto.

LabTecta®66 es uno de estos cierres de protección de rodamientos tipo laberinto que incorpora tecnología de sustentación dinámica patentada para protección de los problemas de “respiración” que son los culpables del 52% de los fallos de los rodamientos. Esta tecnología de sustentación dinámica utiliza la fuerza centrifuga de los equipos giratorios para abrir un micro gap temporal, permitiendo la expansión de la mezcla de aceite y aire en la carcasa del rodamiento, lo que consecuentemente permite respirar al equipo (Imagen 7)

520 aesseal-06052015-cnt8

Imagen 7 La fuerza centrifuga causa un micro gap temporal expandiendo la mezcla de aceite y aire en la carcasa del rodamiento, permitiendo respirar al equipo

Cuando el equipo deja de girar, el micro gap se cierra inmediatamente formando un sellado perfecto (Imagen 8) Esto evita que entre polvo y humedad en la carcasa del rodamiento y elimina la contaminación de aceite del rodamiento.

520 aesseal-06052015-cnt9

Imagen 8 Cuando se para el equipo, el micro gap se cierra de forma inmediata

Valorado en nivel IP66 de la clasificación IP (protección de ingreso), LabTecta®66 es capaz de reducir la contaminación por agua del aceite del rodamiento desde un 83% hasta sólo un 0.0003% cotejado con las juntas de sellado (6), incluso cuando se expone a chorros de agua a alta presión. La gama ATEX está certificada para uso en entornos explosivos y muchos diseños especiales lo utilizan para aplicaciones de distintos rangos.

LabTecta®66 está también diseñado con una sección trasversal de disolvente y largura de sellado de otros dispositivos distintos, lo que significa que se pueden readaptar a más equipos sin tener que realizar modificaciones. Además, el diseño del LabTecta®66 permite posicionarse de forma distinta en el eje lo que permite que ejes ya dañados pueden montarse con LabTecta®66 sin reemplazar el eje.

Esperanza de vida

LabTecta®66 es un diseño de sellado de rodamiento en laberinto sin contacto durante su funcionamiento. Una vez que el cierre empieza a girar actúan las fuerzas centrífugas en el anillo O dinámico forzando hacia fuera, creando un micro gap y por lo tanto no hay desgaste durante la rotación. Por ello, un protector de rodamiento de laberinto minuciosamente especificado, instalado adecuadamente y funcionando sin contacto puede tener un esperanza de vida infinita.

Año Cantidad Suministrada Devoluciones
2006 5.182 5
2007 11.721 1
2008 17.714 5
2009 14.245 10
2010 16.925 8
2011 20.993 7
2012 20.132 6
2013 (Aug) 13.785 10
Nota: Todos los fallos reportados se atribuyeron a errores de instalación Ninguno fue por errores de diseño o desgaste

La Tabla 1 detalla las cantidades de devoluciones registradas del LabTecta® 66 entre Enero 2006 y Septiembre 2013 (cabe destacar que la primera fue en Junio de 2006).

Un estudio reciente de investigación (7) elaborado por AESSEAL® analiza los más de 120.000 productos de LabTecta®66 que se han suministrado en los 8 años desde que se lanzó el producto. Durante el periodo que ocupa de enero de 2006 a septiembre de 2013 solo se devolvieron 52 de los 120.000 plus LabTecta®66. Tras un examen en profundidad, se concluyó que cualquier anormalidad detectada estaba basada en el funcionamiento (mala instalación y exceso de carga de lubricante) y que los fallos no eran atribuibles al diseño del producto.

La investigación también realizó un ensayo de vida útil acelerado con un ciclo de parada y puesta en marcha de 4 veces al día, lo que determinó que la media de vida útil del LabTecta®66 está por encima de los 10,5 años. El estudio también demostró que utilizando una técnica estadística establecida (WeilBayes) la media de vida útil también superaba los 10,5 años. No obstante, como esos datos estadísticos solo se pueden realizar con datos de error y como el LabTecta®66 nunca ha fallado, los resultados se tiene que ver como conservadores.

Con una media de vida útil por encima de los 10,5 años se ha demostrado que el protector de sellado del rodamiento LabTecta®66 es la forma más efectiva de proteger y alargar la vida del fluido del rodamiento y como consecuencia la del rodamiento en sí mismo. El coste de este tipo de protección es insignificante comparado con el fallo del equipo, la parada de máquina, las pérdidas productivas y necesidades de mantenimiento más costosas que vienen causadas por fallos prematuros del rodamiento.

Los ejemplos reales de duración del LabTecta®66 que están hoy en día en uso muestran que tales mejoras pueden tener un periodo de amortización de sólo 1 mes. Incluso en los ambientes más duros de humedad, como el que encontramos en la fabricación de pasta de celulosa, el LabTecta®66 tiene la longevidad que sugieren los datos experimentales y estadísticos. A continuación se muestran ejemplos de algunas de las historias de éxito del LabTecta®66 hasta la fecha.

Caso Práctico 1

Un fabricante líder de pintura estaba sufriendo unos niveles inaceptables por un mal alineado de la entrada inferior de un mezclador de pintura. Se estaba metiendo pintura derramada en los rodamientos del motor a través de las juntas de sellado originales, causando el fallo en el motor cada 2 meses y suponiendo un coste de unas £6,000 anuales.

El coste de reemplazar la junta de sellado con el LabTecta®66 fue reembolsado al mes siguiente de la colocación y actualmente ha mejorado el MTBF de su aplicación por encima de un 500%. La mejora del LabTecta®66 está ahorrando al cliente más de £6,000 anuales reduciendo los costes de mantenimiento y en 9.5 días al año de pérdidas productivas.

Caso Práctico 2

Una fábrica de papel de Maine, USA tenía problemas con el agua que se introducía en el engranaje del Hydropulper. Esto estaba acortando la vida del engranaje y suponía un coste de $50.000 por cortes de suministro.

El engranaje del Hydropulper tiene un eje vertical que está sellado con una empaquetadora y tenía excesivas fugas que caían al engranaje que estaba sellado con una junta de sellado. AESSEAL® instaló un protector de rodamiento LabTecta®66TE (entrada superior) en agosto de 2006 y durante los siguientes 8 años está dando servicio ininterrumpido a la fábrica de papel.

Caso Práctico 3

Una central eléctrica de carbón de EE.UU. estaba teniendo 3-4 fallos en los rodamientos al año en su ventilador de aire primario. Por razones de seguridad el cliente inmovilizó el conducto de aire con vapor para reducir el riesgo de una ráfaga de fuego del polvo de carbón en el sistema. Este procedimiento de seguridad produjo que el agua se introdujera en los cojinetes del eje, provocando un fallo del rodamiento prematuro, y un coste por reemplazar el rodamiento de entre $10,000 a $12,000.

AESSEAL® instaló un LabTecta®66 RDS (Sellado Dividido Radialmente) en la parte final del eje para asegurar que no había que mover ningún equipo pesado o que no era necesario re alinear el eje, y un LabTecta®66 estándar en el otro extremo. Los protectores de rodamiento LabTecta®66 se instalaron y no hubo ningún problema durante 2 años, ahorrando al cliente $80.000 en costes de reemplazar rodamientos.

Para más información sobre LabTecta®66 de AESSEAL®, visite: www.labtecta.com, o llame al: 44 (0) 1709 369966.

Sobre el autor

Dr. Chris Carmody PhD, MSc BEng (Honours) comenzó su carrera como ingeniero de mantenimiento en la industria química y empezó a trabajar para AESSEAL como diseñador de juntas e ingeniero de desarrollo.

Chris se licenció y realizó un máster en Ciencias de la Ingeniería Estructural y un doctorado en la interacción fluido estructural del uso bioprotésico de válvulas cardiacas. Se unió a la industria como ingeniero consultor y trabajó en varios proyectos prestigiosos tales como el A380 Airbus, la galardonada rueda de Falkirk y el nuevo estadio Wembley. Chris volvió a AESSEAL y fue nombrado director de productos especiales donde es responsable del desarrollo de los proyectos de sellado seguro de gran integridad, donde están incluidos los sellos secos de gas

A día de hoy acumula 25 años de experiencia en el diseño de sellados mecánicos y es un renombrado inventor de muchos de los productos diseñados en AESSEAL. Además, de su responsabilidad en AESSEAL es consejero en varios órganos incluyendo el API692 Compressor Dry Gas Seal Committee

Bloch, Heinz; “Pump Users Handbook: Life Extension” 2011.
_____________________________________________________________________________________

(1) Bloch, Heinz; “Pump Users Handbook: Life Extension” 2011

(2) Schatzberg and Flsen 1983 – “Effects of Water and Oxygen During Rolling Contact Lubrication”, Wear, Volume 12, 1968, pp. 331-342.

(3) Cantley 1977 – “The Effect of Water in Lubricating Oil on Bearing Fatigue Life”, ASLE Transactions, Volume 20, No. 3.

(4) Heinz Bloch, “Rotating Seals or lip seals” Plant Engineering July/August 2014

(5) Heinz Bloch and A. Budis. Pump Users Handbook: Life Extension 2nd Edition 2006

(6) AESSEAL Internal Test Results

(7) C. Carmody and C Rea. “Predicting product life expectancy of the LabTecta bearing protector” Sealing Technology, August 2014

 

0 commentsback to post

banner

Add your comment

Nickname:
E-mail:
Website:
Comment:

*

Other articlesgo to homepage

La empresa NBI BEARINGS S.A. fabricante de rodamientos de alta calidad, abre nueva planta de producción en ESPAÑA.

La empresa NBI BEARINGS S.A. fabricante de rodamientos de alta calidad, abre nueva planta de producción en ESPAÑA.(0)

NBI Bearings Europe S.A. es una empresa que diseña, fabrica y comercializa directamente rodamientos de alta calidad y elevadas prestaciones. Tras 14 años de exitosa trayectoria a sus espaldas y clara vocación internacional demostrada tras la presencia en más de 50 países a finales de año afianzará su Plan de crecimiento con la apertura de

Rodamientos de NKE para maquinaria agrícola

Rodamientos de NKE para maquinaria agrícola(0)

Steyr, Austria, Mayo 2015. Para asegurar la fiabilidad del funcionamiento de la maquinaria agrícola en el campo es fundamental que los rodamientos sean robustos y fiables. Las condiciones ambientales adversas –barro, polvo, golpes, gravilla y agua- afectan a las máquinas y a sus componentes. Por eso, tienen que ser diseñados para resistir estas condiciones de

Rótulas radiales grandes para el megabuque Pieter Schelte

Rótulas radiales grandes para el megabuque Pieter Schelte(0)

Sin mantenimiento con una gran capacidad de carga–  Rodamientos en Calidad x-life El Pieter Schelte, construido por el contratista Allseas, es el mayor buque del mundo. (Fuente de la imagen: Allseas). BERLIN/SCHWEINFURT, 3 de Febrero de 2015. Las rótulas pueden demostrar sus ventajeas en las aplicaciones de grúa y de bombeo de agua, ya que

DUNLOP Rodamientos – Transmisiones – Conectores

DUNLOP Rodamientos – Transmisiones – Conectores(0)

Nos complace anunciar que desde el 1 de abril de 2015, el nombre de nuestra empresa ha cambiado de Medway UK Ltd. a DUNLOP BTL LTD. Le rogamos que actualice su sistema con efecto inmediato, sólo ha cambiado el nombre de nuestra empresa, los demás datos tales como nombres de contacto, dirección, teléfono y datos

¿Que ha pasado en la Feria de Hannover 2015? Resumen

¿Que ha pasado en la Feria de Hannover 2015? Resumen(0)

6.500 empresas de 70 países han expuesto tecnologías para las plantas de producción y sistemas de energía del futuro. Más de 220.000 visitantes profesionales -70.000 de los cuales vinieron de fuera de Alemania – utilizaron la FERIA DE HANNOVER para ponerse al día en las últimas tecnologías y tomaron decisiones clave de inversión. La Industria

read more

Contacts and information

Social networks

Most popular categories

Legal Notice

© 2012 BEARING NEWS All rights reserved.