CONCEPTOS TÉRMICOS
Conducción es el flujo directo de calor que se produce a través de la materia como resultado de un contacto físico directo.Por ejemplo, si se calienta un extremo de una barra de hierro, el calor se transmite por conducción a través del metal hasta el otro extremo.
Convección es la transferencia de calor que se produce en un medio gaseoso o líquido.
En los reductores, así como en los edificios, el calor fluye por convección natural hacia arriba o en algunos casos de forma lateral pero nunca hacia abajo.
Radiación es la transmisión invisible, de ondas electromagnéticas a través del espacio, semejantes a las ondas de radio.
Cualquier cuerpo que esté a una temperatura por encima del cero absoluto (- 273°C) emite radiaciones electromagnéticas, entre ellas las radiaciones infrarrojas, incluyendo el sol. Los icebergs, los muebles, los tejados, paredes,etc..
Gradiente de temperatura a través de una pared
Remoción de calor en un reductor
Potencia Térmica
Es la potencia que un reductor puede transmitir permanentemente sin exceder una temperatura de aceite indicada
La potencia térmica depende de:
- Las pérdidas mecánicas y sus influencias.
- La temperatura ambiente.
- La velocidad del viento (casos unidades a la intemperie).
- Exposición a radiación solar.
- Exposición a otras fuentes de calor (hornos, secadores, etc).
- Tipo y nivel de aceite.
- Depósito de suciedad y polvo sobre el reductor
Temperatura máxima típica para lubricante: 65..70 °C para aceite mineral , 100°C para aceite sintético
Ejemplo de transportes
Un Ventilador Axial puede ser una mejor opción en el enfriamiento del equipo.
LUBRICACIÓN
Los diferentes sistemas de lubricación son definidos por diferentes variables:
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Posiciones de montaje
SISTEMAS DE LUBRICACIÓN
- Lubricación por salpicadura ó barboteo
- Sólo la rueda de salida y algunos componentes intermedios se encuentran parcialmente inmersos en aceite.
- Los componentes inmersos en lubricante, producen una lluvia sobre todos los demás componentes.
- Disposición comunmente utilizada, especialmente para reductores montados horizontalmente.
- Para velocidad puntual de engranaje v < 15 m/s
2. Lubricación por baño
- Todos los componentes rotativos deben estar en contacto con el lubricante.
- El nivel de aceite podría incluso ser superior a todos los componentes rotantes.
- Típicamente usado para posiciones de montaje vertical y upright (carcaza vertical).
- Para velocidad puntual de engranaje v < 6 m/s en equipos de 1 ó 2 etapas.
- Para velicidad puntual de engranaje v < 8 m/s en equipos de 3,4 ó 5 etapas
3.
Lubricación forzada
- El aceite es bombeado por medio de una bomba directamente a la zona media de los rodamientos y los engranajes.
- La bomba puede ser accionada por uno de los ejes del reductor o ser una bomba eléctrica.
- Para velocidad puntual de engranaje de v > 15 m/s en unidades de ejes paralelos.
- Para velocidad puntual de engranaje de v > 12 m/s en unidades de ejes cónicos.
- Puede ser necesario un enfriador (intercambiador de calor) para baja la
- Basicamente posible para todas las posiciones de montaje
Los reductores….transforman torque y velocidad….!
El torque es la fuerza que es capaz de ejercer un reductor en cada giro
Tengamos claro lo siguiente:
Si un reductor, ha sido bien seleccionado, se encuentra en condiciones normales de operación y recibe una adecuada rutina de mantenimiento, las únicas piezas de recambio que deberíamos considerar en cada mantenimiento serían:
- Rodamientos (6%)
- Sellos y retenes (2%)
- Piezas DIN (6.5%) lubricante, pernos, ajustes, etc.
Una buena práctica para saber si un motoreductor está trabajando en una buena aplicación, es monitoreando la corriente de consumo del motor, está debería estar alrededor del 80% de su nominal.
DESMONTAJE DE REDUCTORES IG
Identificamos el reductor y sus daños utilizando para este proceso un “Protocolo de Pruebas Iniciales”
DESMONTAJE DE REDUCTORES IG:
Es muy importante tener la idea clara del proceso de desmontaje, para ello debemos apoyarnos con información técnica de nuestros manuales o solicitarla a SEW.
Con la lista de partes SEW, podemos planificar nuestra reparación, solicitando los repuestos antes de comenzar con el desmontaje.
Montaje de la primera etapa de reducción
Las tareas de montaje empiezan siempre desde la etapa de alta acabando finalmente en el montaje de la etapa de baja.
Es importante el uso de herramientas adecuadas para evitar daños personales o daños al equipo.
- Luego del montaje de la primera etapa de reducción debemos verificar el “Run Out” con un reloj comparador.
Montaje de la segunda etapa de reducción
1. Montaje de la rueda
3. Segunda etapa de reducción completamente montada
Verificar el buen montaje de la segunda etapa
- Igual que en el montaje de la primera etapa de reducción debemos verificar el “Run Out” con un reloj comparador.
Montaje de la 3° y última etapa de reducción
- Igual que en las anteriores etapas de reducción debemos verificar el “Run Out” con un reloj comparador.
Es importante no golpear los dientes de los engranajes evitando su deformación, ello es la causa de golpes o trabamiento durante su trabajo.
Determinación y evaluación de ajustes en asientos de rodamientos: Carga rotativa:
Determinar que ajuste de apriete es para aquellos aros en los cuales todos los puntos del camino de rodadura están sometidos a la carga en el curso de una revolución. Ejemplo: rodillos de una faja transportadora.
Cuando la dirección de la carga es indeterminada, se deberá considerar que deberá haber ajuste de interferencia. Ejemplo: aplicaciones vibratorias, zarandas.
Carga fija:Cuando la carga es aplicada en el aro interior, el ajuste de apriete será en este. Ejemplo: rotor de los motores, ejes de engranajes en reductores
Determinación y evaluación de ajustes en asientos de rodamientos:
Como ejemplo, podemos considerar, el ajuste con holgura radial y axial en una tapa de las tapas de un motor, o tambien en los asientos de la carcas de un reductor.
Pre-Carga en rodamientos de rodillos cónicos utilizados en la Serie COMPACT
Debido al concepto de desempeño de un accionamento compacto, fué necesario la utilización de materiales de alta tecnologia por la reducción de espacio y masa, se combinó los nuevos conceptos de montaje que ya eran utilizados en linea 7, por ello fueron necesarios atender las siguientes exigencias:
- Elevados esfuerzos internos generados por las engranajes (fuerzas radiales y axiales )
- Minimizar los efectos de deformación de carcaza
- Disminuir el área de los ejes (debido a la disminución del área interna)
Atender estas exigencias, no era posible utilizando rodamientos de esferas (con holguras internas), los ejes sufririan flexión y consecuentemente falta de contacto de engranajes.
Pre-Carga en rodamientos de rodillos cónicos utilizados en la Serie COMPACT
- Para eliminar la posibilidad de flexión de los ejes, fué necesario utilizar rodamientos de rodillos cónicos pre cargados, produciendo los siguientes efectos:
- Aumento de rigidez en los ejes ( resistencia a la flexión)
- Reducción del nivel de ruído - Aumento de precisión de la orientación de las cargas en los ejes.
- Previene la falla prematura como resultado del movimento con máximo contacto de los elementos rodantes
La pre carga causa un tensionamiento en el eje de forma que se produzca un
“compactamiento del eje” dando como consecuencia el aumento de la resistencia a la
flexión.
La pre-carga se dá, instalando arandelas de ajuste entre las tapas y las pistas
externas de los rodamientos, causando un efecto de holgura negativa.
Pre-Carga en rodamientos de rodillos cónicos utilizados en la Serie COMPACT
La precarga puede ser expresada como una fuerza o como una trayectoria (distancia), aunque es la
fuerza de la precarga el principal factor de especificación.
Para los nuevos diseños, se recomienda calcular la fuerza de la precarga y comprobar su precisión
mediante la realización de pruebas.
Debido a que, por lo general, no se conocen con exactitud todos los factores que influyen en el
funcionamiento real del rodamiento, puede que sea necesario realizar correcciones en la práctica. La
fiabilidad del cálculo depende fundamentalmente de la exactitud con la que las hipótesis realizadas
sobre la temperatura de funcionamiento y el comportamiento elástico de los componentes adyacentes
(sobre todo del alojamiento) coincidan con las condiciones reales.
Durante el montaje, los rodamientos deben estar a temperatura ambiente y no estar sometidos a
ninguna carga de funcionamiento.
Bajo una carga radial, se producirá en el rodamiento una fuerza que actúa en la dirección axial, y que
por lo general debe ser soportada por un segundo rodamiento montado en oposición al primero.
Cara cara o en X
Espalda Espalda o en O
Desalineación:La capacidad de los rodamientos de rodillos cónicos de soportar la desalineación angular del aro interior con respecto al aro exterior está limitada a unos minutos de arco. Los rodamientos tienen el perfil de contacto logarítmico y pueden tolerar desalineaciones de aproximadamente 2 a 4 minutos de arco. Estos valores orientativos son válidos siempre que las posiciones del eje y del soporte sean constantes. Es posible una desalineación mayor, dependiendo de la carga y de la duración requerida del rodamiento
Un ejemplo claro de la pre carga
En los motores eléctricos pequeños y en aplicaciones similares, el ruido que provoca el rodamiento al funcionar se puede reducir precargando los rodamientos. La disposición de rodamientos en estos casos consta de un solo rodamiento rígido de una hilera de bolas en cada extremo del eje. El método más simple para aplicar la precarga consiste en el uso de un muelle o de un "conjunto" de muelles
El muelle actúa sobre el aro exterior de uno de los dos rodamientos, y deberá poder desplazarse en sentido axial. La fuerza de precarga permanece prácticamente constante aunque el rodamiento se desplace axialmente a causa de la dilatación térmica.
Formas para efectuar la pre-carga en rodamientos:
- Montaje del reductor utilizando dispositivos neumáticos
- Montaje del reductor utilizando peso patrón
- Montaje del reductor utilizando torquímetro
ATENCION
Cuando se selecciona la fuerza de precarga para una disposición de rodamientos, se debe tener presente que la rigidez sólo aumenta ligeramente cuando la precarga sobrepasa un valor óptimo determinado, mientras que la fricción y por tanto la generación de calor crece y la duración del rodamiento cae drásticamente a causa de la carga adicional que actúa constantemente.
- Identificar el modelo del dispositivo con relación al tipo de rodamiento.
- Cerar el reloj comparador sobre la superfície de la carcaza.
- Instalar el dispositivo neumático en la carcaza del reductor de forma que quede con buena
- Aplicar aire comprimido al dispositivo girando el eje como mínimo 10 vueltas de cada lado para garantizar el acomodamiento correcto de los elementos rodantes junto a la pista externa del rodamiento
- Lado para garantizar el acomodamiento correcto de los elementos rodantes junto a la pista externa del rodamiento.
- Verificar el valor mostrado en reloj comparador (instalado en el dispositivo). Este valor indica a distancia desde la carcaza hasta la pista del rodamiento.
- Verificar según diseño de montaje el valor de ajuste recomendado (C1, C2 e C3) sumar el valor medido del reloj comparador. La suma de estos valores indicará las cantidades de arandelas de ajuste a ser instalados en el alojamiento del rodamiento de tal forma que lleguemos a la pre carga indicada en tabla
Procedimento de montaje utilizando peso patrón
- Identificar el tipo de rodamiento a ser montado, seleccionar el peso patrón conforme indica la tabla.
- Montar el peso patrón sobre la pista externa del rodamiento.
- Siempre que estuvieran efetuando la pre carga, deberá girar el eje correspondiente a los dos rodamientos un mínimo diez (10) vueltas, para que la pista externa se ajuste a los elementos rodantes de los rodamientos.
- Medir con un calibrador de profundidad desde la cara de la carcaza hasta la pista externa del rodamiento.
- El valor medido en el calibrador deberá ser sumado al valor de holgura del rodamiento descrito en la forma de montaje del redutor o el valor de ajuste recomendado (C1, C2 e C3) y sumar el valor medido por el calibrador de profundidad. La suma de estos valores indicará la cantidad de arandelas de ajuste a ser instalados em el alojamiento del rodamiento para que lleguemos a la pre carga indicada en tabla.
Procedimento de montaje utilizando torquímetro
- Identificar el tipo de rodamiento a ser montado para considerar la fuerza a ser aplicada
- Ajustar o valor correspondente en el torquímetro
- Efectuar el ajuste de pre carga en los pernos de modo que ejerza presión a los rodamientos (figura 3). Siempre que estuvieran efectuando la pre carga, deberá girar el eje correspondiente a los dos rodamientos un mínimo diez (10) vueltas, para que la pista externa se ajuste a los elementos rodantes de los rodamientos.
- Medir con un calibrador de profundidad desde la cara de la carcaza hasta la pista externa del rodamiento (figura 4).
- El valor medido en el calibrador deberá ser sumado al valor de holgura del rodamiento descrito en la forma de montaje del reductor o el valor de ajuste recomendado (C1, C2 e C3) y sumar el valor medido por el calibrador de profundidad. La suma de estos valores indicará la cantidad de arandelas de ajuste a ser instalados em el alojamiento del rodamiento para que lleguemos a la pre carga indicada en tabla.
Tabla de rodamientos utilizados en Reductores IG
Lo siguiente es el proceso de Ajuste de Pre carga realizado por personal y herramientas especializadas en SEW-Eurodrive
Montaje de tapa de entrada
Montaje de tapa de entrada
Los rodamientos de rodillos cónicos suelen tener un momento de fricción relativamente alto durante las primeras horas de funcionamiento, que disminuye a un nivel más bajo tras el período de rodaje. Durante este tiempo, la temperatura del rodamiento aumenta rápidamente debido a la alta fricción inicial y desciende hasta un nivel equilibrado a medida que se completa la fase de rodaje.
Redutor compact ortogonal
Publicado por: Maicol Criollo U.
FUENTE: SEW EURODRIVE PERU
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