5 Instalación y Regulación de Rodamientos.

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Mantenimiento Industrial

UNIDAD V

INSTALACIÓN Y REGULACIÓN DE RODAMIENTOS Alrededor del 16% de todos los fallos prematuros de los rodamientos son causados por montajes deficientes o inadecuados (normalmente por el uso de la fuerza bruta...) ignorando la disponibilidad de las herramientas correctas para el montaje. Las instalaciones pueden requerir tanto para el montaje como para el desmontaje; métodos mecánicos, hidráulicos y de calentamiento.

Figura 1: Montaje hidráulico con la tuerca hidráulica

1. AJUSTES DE INTERFERENCIA INTERFERENCIA Los rodamientos montados en asientos cónicos consiguen su s u ajuste de interferencia calándose a un eje cónico. Se debe tener cuidado de no calarlo demasiado; porque podría suceder que todo el juego interno desaparezca y se dañe al rodamiento. Figuras 2 y 3.

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Figura 2: Con un juego residual adecuado después del montaje

Figura 3: Sin o con muy poco juego residual después del montaje

1.1 TIPOS DE ASIENTOS CÓNICOS Las posibilidades de montaje según el asiento pueden ser tres tipos (vea las figuras 4, 5 y 6):

Figura 4: Rodamiento montado directamente sobre eje con asiento cónico

Figura 5: Rodamiento montado sobre manguito de

Figura 6: Rodamiento montado sobre manguito de

1.2 MÉTODOS PARA EL MONTAJE DE RODAMIENTOS CON AGUJERO CÓNICO El correcto ajuste de los rodamientos con agujero cónico se determina midiendo un determinado valor de calado axial (figura 7) o midiendo el juego radial residual interno (figura 8). Para los datos de la reducción de juego y de los calados requeridos pueden obtenerse de las tablas técnicas o en los catálogos de rodamientos.

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Figura 8 Figura 7

a) Método de calado de rodamientos Un nuevo método y preciso para obtener el ajuste de los rodamientos de rodillos a rótula montados en asientos cónicos, esta ahora disponible en SKF. El correcto ajuste se consigue controlando el calado axial del rodamiento desde una posición predeterminada (figura 9 y 10). El método incorpora el uso de una tuerca hidráulica SKF HMV E con un reloj comparador y la bomba hidráulica 729124 con su respectivo manómetro especialmente calibrado para la bomba. Se han desarrollado tablas de presión hidráulica especiales, que proporcionan la presión en MPa requerida para cada tipo de rodamiento. Esto permite el posicionamiento exacto del rodamiento en el punto de partida desde donde se mide el calado axial.

Ventajas del calado de rodamientos    

Reduce el uso de medir con galgas Reduce enormemente el tiempo de montaje de los rodamientos d e rodillos a rótula y de los CARB® Un método totalmente fiable y preciso de montaje Ideal para usar en rodamientos de rodillos a rótula y CARB sellados

Procedimiento

Figura 9

Figura 10

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A1 = Posición cero A2 = Posición de partida A3 = Posición final

S = Calado axial Ss = Calado desde la posición de partida

Figura 10

1. Comprobar la coincidencia del tamaño del rodamiento con el de la tuerca. 2. Determinar si hay una o dos superficies deslizantes; ver la figura 10. 3. Aplicar una ligera capa de aceite (SKF LHMF300) a todas las superficies en contacto y coloque con cuidado el rodamiento en el eje. 4. Cale el rodamiento hasta la posición de partida (A2) aplicando presión con la tuerca hidráulica (tabla 1). Controle la presión con el manómetro en la bomba. 5. Cale el rodamiento en el cono la distancia requerida (S s) hasta la posición final (A3). El calado axial se controla con el reloj comparador. Las tuercas HMV E están preparadas para roscar dicho comparador. Normalmente, el rodamiento queda montado con un adecuado ajuste de interferencia en el eje y con un juego radial residual apropiado (reducción del juego radial desde la posición 0mm) (tabla 1).

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Tabla 1: Calado del rodamiento

Continuación

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1.3 MONTAJE APLICANDO LA REDUCCIÓN DEL JUEGO RADIAL INTERNO Utilice; el juego de calibre de espesores, la tabla de montaje de rodamiento de rodillos a rótula con agujero cónico (tabla 2 y 3) y la siguiente fórmula:

JF = Juego residual después del montaje

JF = JR RJ ( m) JR = Juego real antes del montaje por medición RJ = –

Reducción del juego radial interno por tabla

Ejemplo Montaje de un rodamiento de rodillos a rótula 22319 EK C3 con agujero cónico, en un eje cilíndrico liso a través de un manguito de fijación y utilizando la tuerca hidráulica (Figura 11).

Procedimiento 1. Encuentre el juego radial interno en la tabla: Min = 110 m y Max = 140 m 2. Utilizando el calibrador de espesores mida el juego radial interno real (figura 12). Se asume 120 m 3. Encuentre la reducción del juego radial interno en la tabla 3 (JR ): Min = 0.045 mm y Max = 0.060 mm 4. Calcule el juego residual después del montaje ( JF): JF = 0.120 – 0.045 = 0.075 mm (Máximo) JF = 0.120 – 0.060 = 0.060 mm (Mínimo) 5. Introduzca el rodamiento sobre el manguito de fijación, atornille la tuerca hidráulica hasta fijarlo firme con el rodamiento, conecte la prensa hidráulica a la tuerca y prepare el calibrador de espesores a un rango entre 60 a 120 micras. 6. Aplique una presión inicial controlada en la bomba, mida el juego existente con el calibre de 120 micras; si pasa con dificultad mida a continuación con el calibre de 100 micras y si para fácilmente, vuelva a aplicar más presión controlada en la bomba; así gradualmente debe ir reduciendo hasta lograr el juego residual después del montaje que debe quedar entre 60 y 75 micras (figura 13). 7. El juego residual no debe ser menor a 50 micras. Este viene a ser el Juego mínimo residual admisible después del montaje. 8. Finalice el montaje con el ajuste final de la tuerca y el doblado de una lengüeta de la arandela de retención en una de las ranuras de la tuerca de fijación.

Figura 11

Figura 12: Medición

antes del montaje

Figura 13: Medición durante del montaje 72


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Tabla 2: Juego radial interno del rodamiento

1.4 MEDICIÓN DEL JUEGO RADIAL INTERNO, ANTES Y DESPUÉS DEL MONTAJE

Figura 14:

Figura 15:

Mida con la galga el juego real en la

Compruebe el juego frecuentemente durante el montaje hasta llegar al juego

parte superior, antes de montar el

residual, midiendo debajo del rodillo que ocupa la posición inferior.

rodamiento.

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Tabla 3: Montaje de rodamientos de rodillos a rótula con agujero cónico

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2. MÉTODO DE INYECCIÓN DE ACEITE El Método de Inyección de Aceite permite que los rodamientos y otros componentes con ajuste de interferencia puedan ser ajustados y desmontados de una forma segura, controlada y rápida. El método requiere de la ejecución de conductos y una ranura en la superficie del eje. Los ajustes de interferencia aplicados permiten una alta fiabilidad en la transmisión de grandes cargas de torción.

2.1 EJES CILÍNDRICOS El concepto El concepto consiste en forzar el paso de aceite a alta presión en forma de una película muy delgada entre las superficies en contacto; de este modo se elimina la fricción entre ellas. Esto permite eliminar los ajustes fuertes y así separar de forma rápida y sin esfuerzo los componentes montados (figura 16).

Figura 16

La preparación En la fabricación de los ejes se preparan con ranuras y conductos de aceite. Para información técnica de cómo preparar los ejes, consulte con Ingeniería de los fabricantes de rodamientos (figura 17).

Figura 17

La acción Los rodamientos se montan alentándolos con un calentador de inducción (figura 18).

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Figura 18

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El desmontaje El desmontaje de un rodamiento es tarea fácil inyectando aceite a presión entre las superficies en contacto. Cuando la presión haya alcanzado un determinado valor, el componente puede ser extraído del eje con un mínimo esfuerzo. El dibujo siguiente muestra el desmontaje de un rodamiento de rodillos a rótula con agujero cilíndrico utilizando el inyector de aceite (figura 19).

Figura 19

2.2 EJES CÓNICOS El método es aun más versátil cuando se usa en ejes cónicos, pues se puede utilizar tanto para el montaje como para el desmontaje de los componentes montados.

El concepto Al inyectar aceite entre dos superficies cónicas se provoca la aparición de una fuerza de reacción, la cual podría llegar a ser de considerable valor ya que el aceite actúa como si fuera un “cilindro hidráulico”, el cual puede

Figura 20

La preparación En la fabricación de los ejes con asiento cónico se preparan con ranuras y conductos de aceite (figura 21).

Figura 21

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La acción Los rodamientos se montan calándolos hacia el eje con la ayuda de una tuerca SKF HMV E (figura 22).

Figura 22

Los rodamientos se desmontan inyectando aceite entre las superficies en contacto y cuando la presión alcanza un determinado valor, el rodamiento es expulsado y generalmente con violencia. Se requiere pues una tuerca para hacer de tope al deslizamiento del rodamiento (figura 23).

Figura 23

Este método, que se usa en muchas aplicaciones de rodamientos, puede ser utilizado también en otras aplicaciones, como:     

Acoplamientos Ruedas dentadas Ruedas de ferrocarril Hélices e impulsores Cigüeñales

2.3 TUERCAS HIDRÁULICAS La tuerca hidráulica ahorra esfuerzos y tiempo cuando se montan y desmontan rodamientos. Está conformada por dos componentes: un cuerpo con una rosca interna y con una acanaladura en una de sus caras, y un pistón que se introduce en esta acanaladura. Los sellos son dos juntas tóricas (figura 24). Cuando se bombea aceite al espacio interno, el pistón es empujado hacia fuera con una fuerza suficiente para el montaje o desmontaje de los rodamientos.

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Cada tuerca dispone de un conector rápido para facilitar su conexión a la bomba hidráulica. La viscosidad del aceite debe ser de unos 300 mm2 /s a temperatura ambiente.

Figura 24

a) Preparación de la tuerca El retroceso del pistón no es automático; se tiene que retroceder en forma manual. Se recomienda aprisionar en la prensa, protegiendo adecuadamente de posibles daños (figura 25). La tuerca está lista para usar cuando la ranura del pistón esta al ras del cuerpo.

Figura 25

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b) Mantenimiento de la tuerca Cuando reemplace los sellos tóricos, el pistón se extrae con ayuda de un destornillador. Desmonte las juntas tóricas viejas, limpie las acanaladuras y monte los nuevos sellos tóricos (figura 26).

Figura 26

c) Operaciones principales de la tuerca hidráulica

Figura 26

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Identificación de las operaciones de montaje con la tuerca de la figura 27 1. _________________________________________________________________ 2. _________________________________________________________________ 3. _________________________________________________________________ 4. _________________________________________________________________

Identificación de las operaciones de desmontaje con la tuerca de la figura 27 1. _________________________________________________________________ 2. _________________________________________________________________

Preguntas relacionadas con la seguridad y el procedimiento: Figura 28: ¿Qué sucede, si durante el montaje se aplica presión hidráulica descontrolada excesiva en la tuerca hidráulica?

_____________________________________________

Figura 29: ¿Qué sucede, si antes de proceder al desmontaje no se atornilla la tuerca en el extremo del eje?:

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Figura 30: ¿Sólo el inyector de aceite es suficiente para desmontar el rodamiento mostrado?:

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Figura 31: La tuerca hidráulica no estaría lista para ser utilizada. ¿Cómo se vuelve nuevamente el pistón de la tuerca a su posición de trabajo?: ______________________________________________ ¿Y cómo se controla si está o no lista la tuerca para su utilización?: ______________________________________________

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