SKF ha desarrollado técnicas que permiten que los ingenieros puedan comprender mejor las condiciones de funcionamiento de un rodamiento. El resultado son dos productos innovadores, que están resultando muy útiles en una amplia gama de aplicaciones, desde la energía eólica hasta la fabricación de papel.

La función comúnde ambas técnicas –el sistema Magic Roller y una placa de medición– es medir las cargas, uno de los parámetros clave debido a que informa sobre lo que experimenta un rodamiento, y puede afectar tanto al tamaño y al tipo de rodamiento como a su capacidad.

Los rodamientos son com­ponentes fundamentales en máquinas, transmitiendo potencia y fuerzas entre sus componentes internos. El proyectista elige frecuentemente el tipo y tamaño de rodamiento partiendo de pruebas de laboratorio o simu­l­aciones que incluyen diversas suposiciones y factores de seguridad. Si además de sus criterios de dimensión dispone de datos fidedignos, puede perfeccionar su producto y crear una versión optimizada en cuanto a peso, eficiencia y seguridad.

Por tanto, la capacidad de conocer las auténticas cargas que se producen en una máquina no sólo brinda la posibilidad de mejorar su diseño, sino también de controlar su proceso.

 

Midiendo lasfuerzas de los rodamientos en una máquina se logra una indicación precisa de las cargas que soporta ésta. Un ejemplo de ello es una máquina en un proceso que comprenda prensar, triturar o laminar una materia prima entre dos grandes rodillos. La fuerza ejercida sobre los rodamientos de los rodillos se puede medir y permite determinar la frecuencia de alimentación más efectiva de la materia prima a procesar. Otro ejemplo es la banda en la fabricación de papel, un tejido o una lámina dónde el material se estira y enrolla entre rodillos. Los esfuerzos en el material son cruciales, y la carga sobre los rodamientos que soportan los rodillos es directamente proporcional a esos esfuerzos.

Otra manera de medir la carga es mediante la monitorización. Si la carga se registra continuamente se pueden detectar sobrecargas y averiguar, mucho tiempo después, cuándo se produjeron, al igual que sucede con la «caja negra» de los aviones.

 

El Magic Roller yla placa de medición constituyen dos sistemas diferentes de medir cargas. El segundo de estos sistemas se ha desarrollado principalmente para medir y cuantificar cargas radiales online. Este producto no requiere el rediseño del rodamiento medido.

Es un nuevo producto, cuyo lanzamiento es cercano, y SKF ha obtenido su patente. Consta de una placa hecha a medida y provista de sensores, integrada en los soportes de pie SKF, formando una sola unidad. Su diseño se adapta a los soportes y elimina los problemas de tamaño y adaptación de los sistemas de medición de carga tradicionales. La placa va atornillada a la superficie de apoyo y sobre ella se fija el soporte.

La placa lleva por dentro dos extensómetros en posiciones opuestas unidos a una viga interna. Bajo carga, se mide la deformación por esfuerzos cortantes de la viga, y se recibe una señal proporcional a la carga aplicada a la placa. Partiendo de estos datos, la carga radial y su dirección se muestra online. Alternativamente se puede mostrar el sentido de la carga y sus componentes verticales y horizontales. La precisión es altísima, con un margen de error de menos del 0,5 %. Es posible seleccionar entre una señal de salida analógica o digital, por lo que se puede utilizar en los sistemas de control más comunes de los clientes. Todavía no se ha determinado el tamaño máximo de la placa, pero abarcará la gama completa de soportes SNL hasta el tamaño 532, lo que supone un tamaño de placa de hasta 550 x 160 mm.

En muchas aplicaciones, por ejemplo en la industria papelera, en la que el material se transporta mediante rodillos, el proceso se controla midiendo la tensión de la banda de papel. Con la placa y los soportes SKF, la altura y el peso de las placas de medición y adaptación puede reducirse considerablemente, convirtiéndose en una técnica sencilla.

 

Por otro lado,el Magic Roller es un producto complejo que brinda la oportunidad de medir una amplia gama de parámetros. Debido a su sofisticación y a que tiene que diseñarse a medida para una aplicación, se requiere una estrecha colaboración entre el cliente y los ingenieros de SKF.

Las primeras pruebas a los Magic Roller se realizaron en 1998 y desde entonces, se han desarrollado diversas aplicaciones que incorporan este sistema.

 

El SKF Magic Rollerpermite recopilar mediciones de determinados rodamientos, constituyendo un sistema de medición único en su género, apto para un gran número de aplicaciones. Uno de los rodillos de cada hilera va equipado con un sensor que mide la carga mientras éste se mueve en el rodamiento. Los rodillos comunican el nivel de carga a través de señales de radio, que se almacenan continuamente en un ordenador portátil.

El propio rodillo constituye un dispositivo de medición excelente gracias a su precisión geométrica y va provisto de un extensómetro en un compartimiento hueco.

En el rodillo se monta una unidad de telemetría junto con un módulo de alimentación eléctrica. Estos dos componentes forman un transmisor de
40 mm de diámetro y 35 mm de longitud.

Debido a que el pequeño módulo de alimentación gira y precisa suministro eléctrico externo, esto se transfiere por inducción a través de un intersticio de aire, mediante una bobina grande situada en el exterior del aro del rodamiento.

 

Un receptor reconocela señal de radio transmitida del exterior del rodamiento y la convierte en una señal analógica que se registra en un ordenador portátil. La recopilación de datos se realiza según los requisitos del cliente, y los datos se envían a SKF de Gotemburgo, para su cálculo y análisis.

Tanto el Magic Roller como la placa de medición son dos instrumentos importantes en el arsenal de herramientas de los ingenieros para averiguar las condiciones de funcionamiento reales de los rodamientos. De este modo se dispone de información más fidedigna sobre los parámetros de diseño de los rodamientos. El resultado son productos mejor diseñados y una vida de servicio más larga.