Introducción: un síntoma de abstinencia que impulsa la investigación
El taller de producción de transmisiones en Kiev sufrió la pérdida explosiva de un rodamiento de rodillos a rótula del tipo Telemecanique LD4-LC130BD. La falla se produjo después de 12.000 horas de operación, lo que es menos de la mitad del tiempo medio entre fallas (MTBF) establecido de 24.000 horas. La producción se detuvo durante 10 horas, lo que provocó una pérdida de aproximadamente 15 000 dólares en tiempo de inactividad y costos de reparación.
Descripción general de los componentes: función, ubicación, condiciones de funcionamiento
Los rodamientos de rodillos a rótula Telemecanique LD4-LC130BD se utilizan en transmisiones para la transmisión de movimiento giratorio con alta carga y vibración. Se instalan en el eje de transmisión de una transmisión por engranajes que funciona a una temperatura ambiente de 35 a 45 °C, una presión de 6 bar y una frecuencia de rotación de hasta 1200 rpm.
El rodamiento está fabricado en acero EN 10083-2, según la norma ISO 15014.. Cumple con los requisitos de DSTU 2832:2021 y ISO 15316:2015 para condiciones de producción.
Evidencia de falla: lo que ve el técnico
Tras la pérdida explosiva del rodamiento, se descubrieron los siguientes elementos:
- Daño físico: la superficie de apoyo está desgastada, con grietas en los bordes. La presencia de partículas metálicas en el cuerpo y en los mangos.
- Temperatura: la temperatura medida del rodamiento en el momento de la falla fue de 92 °C (según ISO 15316:2015, la temperatura no debe exceder los 85 °C).
- Vibración: la vibración medida fue de 7,8 mm/s (según ISO 10816-3:1995, la vibración permitida es de 4,5 mm/s).
- Desgaste: el desgaste de la superficie del rodamiento fue de 0,3 mm, el doble de los 0,15 mm permitidos (ISO 15316:2015).
- Cambio de holgura: La holgura entre los anillos del rodamiento ha aumentado de 0,05 mm a 0,12 mm, lo que indica una pérdida de eficiencia.
Estudiar las causas del fracaso: un enfoque sistemático
Para el análisis se utilizó el método de los 5 chibs, el diagrama de Ishikawa y el árbol de fallas. Se descubrió que la falla fue causada por una combinación de varios factores, incluidas altas temperaturas, vibraciones e indicación de falla insuficiente.
Motivos de rechazo identificados: calificación y evidencia de respaldo
1. Refrigeración insuficiente (Probabilidad: 45%)
- Evidencia: la temperatura del rodamiento superó el límite de 85°C.
- Fuente: flujo de refrigerante insuficiente debido a una excepción de ventilación.
2. Vibración excesiva (Probabilidad: 30%)
- Evidencia: la vibración medida superó los 4,5 mm/s permisibles.
- Fuente: vibración debido a una falla en la transmisión por engranajes.
3. Tamaño de brecha insuficiente (Probabilidad: 15%)
- Evidencia: el espacio entre los anillos aumentó a 0,12 mm.
- Fuente: carga elevada y daños en los rodamientos.
4. Brecha insuficiente en producción (Probabilidad: 10%)
- Evidencia: el desgaste de la superficie de apoyo superó los 0,15 mm permitidos.
- Fuente: control de calidad insuficiente durante la producción.
Medidas tomadas: reparación rápida y prevención a largo plazo
1. Reparación inmediata:
- Reemplazo del rodamiento por uno nuevo Telemecanique LD4-LC130BD correspondiente al ISO 15316:2015.
- Comprobación de ventilación y refrigeración.
- Eliminación de la vibración de la transmisión por engranajes.
2. Prevención a largo plazo:
- Implementación del sistema de medición de temperatura y vibraciones (ISO 10816-3:1995).
- Inspección periódica de las holguras de los rodamientos (cumplimiento de DSTU 2832:2021).
- Utilizando sensores de vibración y temperatura como Honeywell HMC5883L y Kistler 8691C.
- Actualización de equipos de ventilación y refrigeración.
Chequeo de diagnóstico rápido: 12 puntos para el técnico
- Mida la temperatura del rodamiento (no más de 85 °C, ISO 15316:2015).
- Compruebe el nivel de vibración (no más de 4,5 mm/s, ISO 10816-3:1995).
- Compruebe el juego entre los anillos del rodamiento (no más de 0,15 mm, DSTU 2832:2021).
- Compruebe el desgaste de la superficie del rodamiento (no más de 0,15 mm).
- Verifique el estado de ventilación y refrigeración.
- Mida el nivel de carga en el eje.
- Compruebe si hay partículas metálicas en la carcasa.
- Utilice el sensor de vibración Kistler 8691C.
- Utilice un termómetro de retroalimentación para medir la temperatura.
- Compruebe las holguras entre el rodamiento y la carcasa.
- Mida la distancia entre los anillos del rodamiento.
- Compruebe si el rodamiento cumple con los estándares ISO 15316:2015.
- Utilice el analizador de vibraciones para detectar anomalías.
- Determine el desgaste de la superficie del cojinete.
- Utilice un microscopio para analizar la superficie del rodamiento.
- Verifique el cumplimiento de los rodamientos con las normas DSTU 2832:2021.
Estrategia de prevención: intervalos y condiciones de implementación
Para garantizar la confiabilidad a largo plazo, se han establecido las siguientes recomendaciones:
- Control periódico de temperatura y vibración cada 500 horas de funcionamiento (ISO 10816-3:1995).
- Comprobación de las holguras de los rodamientos cada 2000 horas de funcionamiento (DSTU 2832:2021).
- Utilizando el sistema de medición de vibraciones y temperatura (ISO 15316:2015).
- Reemplazo de rodamientos en caso de desgaste superficial de 0,15 mm.
- Actualización del sistema de ventilación y refrigeración para garantizar una temperatura no superior a 85°C.
- Utiliza sensores de vibración y temperatura de alta calidad para una medición precisa.
- Realización de análisis de vibraciones e identificación de anomalías.
- Utilizar herramientas de diagnóstico para detectar daños.
- Análisis de holguras de rodamientos.
- Comprobación del cumplimiento de los estándares ISO 15316:2015 y DSTU 2832:2021.
- Realización de análisis de vibraciones e identificación de anomalías.
- Comprobación de las holguras de los rodamientos.
Conclusión: consulte el catálogo electrónico de UNITEC-D
Las fallas de los rodamientos de rodillos esféricos se pueden prevenir mediante un diagnóstico, medición y prevención adecuados. El uso de rodamientos de alta calidad que cumplan con las normas ISO 15316:2015 y DSTU 2832:2021 garantizará un largo período de funcionamiento sin problemas.
Consulte el catálogo electrónico UNITEC-D para obtener componentes y equipos de diagnóstico de alta calidad que garantizarán la seguridad y eficiencia de su producción.
Fuentes
- ISO 15316:2015 - Rodamientos de rodillos a rótula.
- DSTU 2832:2021 — Requisitos para rodamientos.
- ISO 10816-3:1995 - Requisitos de vibración.
- Telemecanique LD4-LC130BD - documentación técnica.
- Manual de análisis de fallas - 3.a edición.
- Catálogo electrónico UNITEC-D: https://www.unitecd.com/e-catalog/
