Obturación y rendimiento
Resumen
La introducción de una gama completa de rodamientos de rodillos a rótula obturados de SKF marca una nueva era para este robusto rodamiento. Dondequiera que se necesite fiabilidad, larga vida de servicio, reducción de la necesidad de mantenimiento, disminución de los costes operativos y menor impacto ambiental, estos rodamientos desempeñan un papel importante. Constituyen un sistema de rodamientos fiable que redunda en unas necesidades de mantenimiento significativamente menores, junto con mayor vida útil y menos averías imprevistas y paradas en la producción.
SKF está aumentando su gama de rodamientos de rodillos a rótula obturados, y amplía con ello el uso y las ventajas de estos productos de alto rendimiento, más allá de sus presentes aplicaciones especiales en entornos adversos y difíciles.
SKF ha desarrollado una gama completa de rodamientos de rodillos a rótula obturados con 100 variantes básicas (fig. 7), abarcando tamaños de hasta 320 mm de diámetro de agujero, que beneficiarán tanto a fabricantes de primeros equipos como a usuarios finales. Los rodamientos de rodillos a rótula obturados ofrecen:
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funcionamiento más duradero y mayor eficiencia
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mantenimiento nulo; en general no precisan relubricación
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ahorran grasa y, por tanto, son más respetuosos con el medio ambiente.
Los rodamientos de rodillos a rótula obturados están destinados para aplicaciones en las que el tiempo productivo es crítico y en las que sea preciso reducir significativamente la necesidad de mantenimiento. Una de las principales preocupaciones de la industria actual es sacar el máximo provecho de la productividad y rendimiento del equipo para ahorrar dinero. En algunas aplicaciones es vital que la maquinaria no se averíe mientras está en servicio.
Los rodamientos de rodillos a rótula obturados también se considera que evitan los problemas de contaminación causados por las fugas de grasa, cuyos efectos sobre el medio ambiente son un aspecto clave. El empleo de grasa y su eliminación adquieren una importancia cada vez mayor y los rodamientos de rodillos a rótula obturados pueden ser el factor que marque la diferencia. En aplicaciones con un gran consumo de grasa, este puede reducirse en un 90% o más durante la vida útil del rodamiento. Un cliente de SKF redujo la utilización de grasa en 100 kg al año en cada posición de rodamiento sustituyendo los rodamientos de rodillos a rótula abiertos por rodamientos de rodillos a rótula obturados. La inversión se amortizó en un año, al tiempo que los costes operativos asociados con cada posición de rodamiento se redujeron a la mitad. Esto puede llegar a sumar unos ahorros considerables, teniendo en cuenta que el coste de eliminación de la grasa puede ser tres veces superior al de compra.
El rodamiento de rodillos a rótula obturado está concebido para proporcionar una solución de rodamientos fiable que ofrezca una reducción notable de la necesidad de mantenimiento y mayor vida de servicio, además de evitar averías imprevistas y paradas en la producción. Gracias a ello, los intervalos de mantenimiento son más largos, con los consiguientes ahorros en costes de explotación y horas de personal.
Debido a que es una unidad engrasada de por vida, posee buenas características para el medio ambiente. Reduce los riesgos potenciales de contaminación y los costes de eliminación de grasa. En muchas aplicaciones el soporte del rodamiento puede llenarse con grasa biodegradable que, combinada con el sistema de tres barreras de SKF (fig. 2; soportes, grasa en el soporte y un rodamiento obturado) constituye una solución limpia incluso en disposiciones de rodamientos que funcionan en entornos difíciles.
El rodamiento funcionará a la perfección, puesto que SKF ha desarrollado la grasa especialmente para incrementar al máximo el rendimiento de los rodamientos de rodillos a rótula obturados. Asimismo, el llenado de la grasa se realiza en fábrica en un entorno limpio, y con la cantidad correcta mediante los métodos apropiados. Estas premisas permiten aprovechar plenamente el potencial del rodamiento, y la posibilidad de reducir su tamaño, debido a que las superficies internas están protegidas en un entorno limpio, lo cual prolonga la vida de servicio del rodamiento.
DISEÑOS DE RODAMIENTOS DE RODILLOS A RÓTULA OBTURADOS
El rendimiento de los rodamientos de rodillos a rótula abiertos y obturados ha experimentado un incremento significativo según las especificaciones de SKF Explorer. Esto se ha conseguido mejorando la calidad del acero, lo que ha permitido prolongar la vida de servicio soportando mayores cargas, y mediante nuevos tratamientos térmicos se ha mejorado la resistencia frente al desgaste. Asimismo, el perfeccionamiento en los procesos de producción ha conducido a superficies de rodadura más lisas y mejora de la lubricación y, modificando la geometría interna, las tensiones en los rodamientos han quedado mejor distribuidas.
Las características inherentes del diseño de los rodamientos de rodillos a rótula proporcionan las siguientes ventajas:
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capacidad de autoalineación: pueden soportar desalineaciones de hasta 0,5º sin incrementar la fricción ni reducir la vida de servicio.
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gran capacidad de carga y diseño robusto: pueden soportar grandes cargas en condiciones de funcionamiento difíciles.
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montaje fácil: los rodamientos con agujero cónico brindan la posibilidad de disminuir el tiempo de instalación, reduciendo así las tareas de mantenimiento y los costes.
Fundamentalmente, este rodamiento puede mejorarse mediante un sistema de tres barreras (fig. 2). Esto es usando un rodamiento de rodillos a rótula obturado en un soporte SNL con obturaciones estándar y llenando con grasa entre el 60-100% del espacio libre del soporte (preferiblemente con grasa LGGB2 de SKF respetuosa con el medio ambiente). El diseño del rodamiento de rodillos a rótula obturado (fig. 3) incorpora una obturación de caucho de nitrilo o caucho de nitrilo hidrogenado reforzado con chapa de acero. Las obturaciones se han desarrollado especialmente para rodamientos de rodillos a rótula, y evitan con eficacia la penetración de contaminantes en la zona crítica del contacto de rodadura. Esto es aplicable no solo mientras el rodamiento está en servicio, sino también durante su instalación, lo que contribuye a una larga vida útil. La cantidad de grasa del interior depende de las condiciones de trabajo. El rodamiento de rodillos a rótula provisto de grasa y obturaciones estándar se ha diseñado para temperaturas de funcionamiento de hasta 110 ºC. En caso de temperaturas de trabajo más altas (150 ºC), los rodamientos también pueden suministrarse con grasa de alta temperatura. Además, las obturaciones se han diseñado para que puedan abrirse con presión interna, permitiendo su relubricación si la vida de la grasa redujera la vida de servicio del rodamiento.
Los rodamientos de rodillos a rótula obturados se suministran como unidades completas lubricadas, listas para uso, creando así condiciones adecuadas para conseguir la vida de servicio más larga posible. La mayoría de los rodamientos de esta gama aumentada tienen las mismas dimensiones principales que la ejecución abierta (a excepción de las series 222 E y 223 E, que tienen una anchura ligeramente mayor), factor que, por tanto, facilita las sustituciones.
ÁREAS DE APLICACIÓN
Hasta ahora los rodamientos de rodillos a rótula se han empleado principalmente en aplicaciones especiales, como coladas continuas (fig. 4), en cuyos entornos extremadamente exigentes se precisa una gran capacidad de carga. Sin embargo, la ampliación de esta gama los hace apropiados para robots industriales (fig. 5), para muchas aplicaciones de la industria de movimiento de materiales (transportadores –fig. 6–, montacargas y grúas), para mesas de enfriamiento y puentes grúa en la industria metalúrgica, y para transportadores, ejes de piñones, cajas de ascensor y cabrestantes de perforadoras en la industria minera y de procesado de cemento.
También son apropiados como repuestos en aplicaciones industriales donde se precisen rodamientos autoalineables o con alta capacidad de carga, por ejemplo, equipos para maquinaria agrícola y construcción, y en mezcladores de la industria alimentaria.
En aplicaciones en las que la contaminación o la frecuencia del mantenimiento sea un problema, los rodamientos de rodillos a rótula obturados pueden sustituir a otros rodamientos de gran capacidad de carga, como rodamientos de rodillos cilíndricos o cónicos, y rodamientos de rodillos a rótula abiertos.
RENDIMIENTO PROBADO
En los rodillos amortiguadores de las cintas transportadoras de la mina de carbón a cielo abierto de RWE en Alemania, la sustitución de los rodamientos de rodillos cilíndricos por rodamientos de rodillos a rótula obturados ha conducido a un incremento del 100% en la vida de servicio. El montaje del sistema de rodamientos de rodillos a rótula obturados requirió la mitad del tiempo necesario para los rodamientos convencionales, y el hecho de estar engrasados de por vida suprimió los costes de relubricación y de eliminación de la grasa usada. Además, el personal de mantenimiento pudo concentrarse en otras tareas de minería más críticas.
Askania, otra destacada empresa que posee una importante instalación de procesado de arena en Suecia, probó los rodamientos de rodillos a rótula obturados en su gran sistema de transportadores. La planta procesa más de 35 000 toneladas de arena al año, y usa 11 transportadores verticales y 11 horizontales con 88 posiciones de rodamiento. Durante un período de pruebas de dos años, los rodamientos obturados se compararon con rodamientos abiertos convencionales y rodamientos abiertos provistos de obturaciones de taconita. Los rodamientos abiertos se averiaron cada nueve meses, pero el sistema con rodamientos de rodillos a rótula obturados siguió funcionando tan favorablemente como el sistema más avanzado con obturaciones de taconita. Los rodamientos obturados demostraron ser superiores, proporcionando menores costes generales y un funcionamiento sin problemas, al tiempo que desaparecían la necesidad de usar grasa, nociva para el medio ambiente y necesaria para las obturaciones de taconita, y los mayores gastos de su eliminación.
La gama ampliada de rodamientos de rodillos a rótula obturados puede ofrecer beneficios reales para los fabricantes de primeros equipos y usuarios. Para los fabricantes de primeros equipos, estas unidades permiten reducir el tamaño del sistema de rodamientos sin afectar negativamente a su vida de servicio. Para el usuario, los beneficios son claros. Los rodamientos de rodillos a rótula obturados ofrecen fiabilidad, larga vida de servicio, reducen la necesidad de mantenimiento y disminuyen los costes operativos, además de los beneficios medioambientales.