El juego radial interno de un rodamiento se define como el espacio que existe entre los elementos rodantes y un camino de rodadura, cuando un rodamiento está sujeto a una carga fija radial no todos los elementos rodantes están transmitiendo esa carga, por lo general menos de la mitad del rodamiento se cargan un momento dado, aquellos que están en la zona mayormente cargada que va de los 120 a 150° (figura 1) del total de la circunferencia, la carga real de los elementos rodantes va a depender de la posición que ocupan en el rodamiento.
En 1900 el Ingeniero alemán Richard Stribeck realizó un estudio acerca de la variación de cargas en los elementos rodantes de un rodamiento de bolas sujeto a carga puramente radial encontró que la carga en la bola más cargada es 4.37 veces más que el resto de las bolas con un juego radial cero, a recomendación de Stribeck este factor se redondeó a 5 para poder aplicarlo en rodamientos con diferente juego radial.
Un rodamiento sujeto a cargas radiales en general puede trabajar de manera satisfactoria con un juego radial interno normal, lo suficiente para adaptarse a los ajustes en eje y alojamiento, así como absorbe la dilatación térmica, además debemos considerar que un proceso de desgaste podrá generar afectación en el juego interno del rodamiento. La Norma ISO 5753 especifican cinco tipos de juego para rodamientos de diferente tipo y tamaño, estos grupos son: C2, CN o Normal, C3, C4 y C5.
Cuando un rodamiento se monta sobre su eje debemos de tomar en cuenta que el rodamiento “pasará por tres etapas” de juego:
a) Juego antes del montaje
b) Juego después del montaje
c) Juego en operación.
En la mayoría de los casos los rodamientos necesitan un cierto grado de juego para trabajar de manera satisfactoria, sin embargo, en algunos casos pueden requerir precarga, es decir, un juego negativo, como regla general:
a) Los rodamientos de bolas deben de tener un juego que es prácticamente nulo
b) Los rodamientos de rodillos cilíndricos, de agujas y de rodillos a rótula o esféricos deberán de tener al menos un juego pequeño
c) Los rodamientos de rodillos cónicos y de bolas con contacto angular deben de tener un juego de funcionamiento pequeño, excepto en aplicaciones con un alto grado de rigidez en cuyo caso pueden montarse con precarga.
Un rodamiento con un juego radial interno muy pequeño ya en operación provocará que los elementos rodantes no giren libremente y la posibilidad de que no se forme la película lubricante llevando a un desgaste prematuro del rodamiento, en etapas extremas puede provocar un atascamiento del rodamiento, perdida de geometría de los elementos rodantes y temperaturas excesivas en el equipo.
Por otro lado, un rodamiento con un juego radial interno muy grande ya en operación provocará que los elementos rodantes se deslicen o patinen en lugar de girar provocando un desgaste prematuro del rodamiento además de un pulido superficial en los caminos de rodadura, dando al rodamiento un “acabado espejo” en los primeros giros.
De una u otra forma habrá una reducción de vida del rodamiento aproximadamente igual entre un 30 a un 75% de su vida nominal dependiendo del tipo y tamaño del rodamiento.
SELECCIÓN DEL JUEGO RADIAL INTERNO PARA UN RODAMIENTO
El juego radial interno mínimo requerido se puede calcular mediante la fórmula:
Cfun= Crad – Δajustes – Δtemp
Dónde:
Cfun= Juego de funcionamiento del rodamiento requerido (µm)
Crad= Juego Radial Interno (µm)
Δajustes= Reducción del juego radial del rodamiento debido de los ajustes (µm)
Δtemp= Reducción del juego radial del rodamiento debido a la temperatura (µm)
Esta formula además de definir el juego de funcionamiento adecuado para nuestra maquinaria también nos ayuda a resolver la pregunta de la utilización de un rodamiento con un juego radial distinto al que se indica en la máquina.
Cabe mencionar que hay varios factores que pueden afectar el juego radial del rodamiento, entre ellos:
- Desalineación en los equipos
- Falta de ajuste en eje y/o alojamientos
- Ajuste fuerte en eje y/o alojamientos
- Exceso de lubricante
- Escasez de lubricante
- Vibración
- Ingreso de contaminantes
- Otros…
Es por ello por lo que es fundamental que se tengan procedimientos adecuado de manipulación, ajuste, montaje y lubricación de rodamientos, sin duda una gran área de oportunidad para mantenimiento.
Si requieres más información al respecto o alguna duda en rodamientos te pido me escribas a mi correo personal: [email protected]
Alejandro Pérez Martínez/IME
Especialista
