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  • 5/26/2018 Rodamientos Prensa de Rodillos.

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    Universidad Estatal de Milagro.

    Ciencias de la ingeniera

    Tribologa

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    Molienda del Clinker

    Es ltimo proceso en la

    fabricacin del

    cemento, donde se le

    da todas sus

    propiedades

    caractersticas,mediante la molienda

    con aditivos.

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    Prensa de rodillos

    Prensa de rodillos HKD tipo RP 165

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    La molienda es el proceso

    de produccin con mayor

    consumo energtico.

    Altos costos de explotacin

    .

    Alta cantidad de partculasabrasivas.

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    Caractersticas principales de la prensa de rodillos

    1. Bastidor de la prensa.

    2. Rodillos de prensa.

    3. Sistema de cojinetes.

    4. Dispositivo hidrulico de prensado.5. Dispositivo de alimentacin.

    6. Accionamiento.

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    Esquema cinemtico

    FAG 29284E.MB 517680A

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    Determinacin de la vida de los rodamientos

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    Rodamientos axiales oscilantes de rodillos FAG 29284E.MB.

    Carga radial = 300 KN.

    Carga axial = 700 KN. d: 420 mm

    D: 580 mm

    B: 95 mm

    m: 70.5 kg Peso

    C: 2650 KN Capacidad de carga dinmica.

    C0: 12500 KN Capacidad de carga esttica.

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    Duracin de vida nominal para el rodamientoaxial oscilante de rodillos.

    La duracin de vida nominal segn ISO 281.

    L10 = L vida nominal [10revoluciones]

    L10h = horas.

    C = capacidad de carga dinmica [kN] P = carga dinmica equivalente [kN]

    P = exponente de vida

    L10 es la vida nominal en millones derevoluciones alcanzada o rebasada por lo menosde un 90% de un gran lote de rodamientos

    iguales.

    =

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    Desarrollo. CAPACIDAD DE CARGA DINMICA. (C)

    C = 2650 KN.

    CARGA DINMICA EQUIVALENTE (P).

    = +

    = 0.56 300 + 1.71 700

    =

    CARGA AXIAL

    CARGA RADIAL

    300 KN

    700 KN

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    Factores X e Y

    =

    = 0.056

    =

    = 2.33

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    Carga axial mnima. =

    +

    ()

    C0 = Capacidad de carga esttica [kN] A = Factor en funcin de las series

    A = 0,0027 para la serie 292E

    A = 0,0031 para la serie 293E

    A = 0,0021 para la serie 294E

    Dg = Dimetro exterior del aro de alojamiento [mm]

    H = Altura total [mm]

    n = Velocidad de servicio mxima [min1].

    =12500

    1400+ 0.0027 580 95

    50.47

    10 ()

    = 8.93 + 7.51 10

    ;

    = . .

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    LA DURACIN DE VIDA NOMINAL L10.

    =

    P =

    para rodamientos de rodillo.

    L =

    .

    L = . .

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    LA DURACION DE VIDA NOMINAL L10h.

    =

    Lh =

    .

    .

    Lh = . .

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    LA DURACIN DE VIDA MODIFICADA LNA SEGN DIN ISO 281:1990 (NOFORMA PARTE DE ISO 281).

    Segn DIN ISO 281, la vida ampliada (modificada) Lnase determina segn la

    frmula:

    =

    Lna = 10 revoluciones.

    L10 = vida nominal 10revoluciones.

    = Coeficiente de duracin de vida para una probabilidad de

    supervivencia distinta del 90%. = Coeficiente de duracin de vida para materiales con caractersticas

    especiales. Para aceros estndar para rodamientos: = 1

    = Coeficiente de duracin de vida para condiciones especficas de

    funcionamiento, especialmente para el estado de la lubricacin, figura.

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    COEFICIENTE .

    Probabilidad de fallo por

    fatiga del 10 %

    La relacin de viscosidades se determina segn la ecuacin:

    =

    El lubricante recomendado por la FAG es la grasa Arcanol L223V. Y la temperatura a la quetrabajar ser de 80 C.

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    Sistema de designacin de los aceites lubricantes industriales

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    Determinacin de la viscosidad cinemtica a latemperatura de trabajo.

    T = 80 C

    = 1000

    =

    .; = 1000 40

    80

    = 125

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    Viscosidad nominal.Dimetro exterior = 580 mm.

    Dimetro interior = 420 mm.

    = + 2

    =580 + 420

    2

    = 500 .

    =

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    La relacin de viscosidades y el coeficiente de duracin devida.

    =

    =

    = .

    a3 = coeficiente de

    duracin de vida

    = .

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    DURACIN DE VIDA MODIFICADA LNA.

    = = 1 1 1.8 9,12 10

    = , Revoluciones.

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    Mtodo de clculo FAG de la vida ampliada. =

    Determinacin del coeficiente K.

    Factor esfuerzo esttico. =

    Fs = factor de esfuerzos estticos

    C0 = capacidad de carga esttica [kN]

    P0 = carga esttica equivalente [kN]

    Carga esttica equivalente.

    PO = + 2.7

    PO = 700 + 2.7 300

    =

    =12500

    1510

    = .

    8

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    Coeficiente K.

    = + K2 es igual a 0 para lubricantes con aditivos de probada efectividad.

    =1.3

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    Valor bsico

    = .

    I = Buena limpieza y aditivos adecuadosII = Mxima limpieza y carga reducidaIII = Impurezas en el lubricante

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    Factor (s). El factor s cuantifica los

    efectos de la contaminacin

    en la vida. Para determinar sse necesita el factor de

    impurezas V.

    V = 0.3 mxima limpieza

    cuando el usuario lubrica con

    grasa.

    = .

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    Determinacin de la vida ampliada de FAG.Factor para el material y las condiciones de servicio .

    a = aII s a = 1.88 (4.4)

    a = 8.27

    L = a a L

    L = 1 8.27 9.12 10

    = .

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    ROZAMIENTO.

    M = M + + N mm

    Par de rozamiento independiente de la carga, M0.

    M = f 10; v n

    d (Nmm)

    Donde:

    f0 = factor para el tipo de rodamiento y lubricacin (ver tabla).

    = [mm2/s] viscosidad de servicio del aceite o del aceite bsico de la

    grasa.

    n = [min1] velocidad del rodamiento.

    dm = [mm]:

    dimetro medio del rodamiento.

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    Par de rozamientoindependiente de la carga, M0.

    M = f 10; n

    d (Nmm) M = 2.5 10

    ; 125 50.47

    500 = . .

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    El par de rozamiento dependiente de carga, M1.

    M1 se calcula como se indica:

    =

    Donde:

    f1 = factor teniendo en cuenta la magnitud de la carga, vertabla.

    P1 = [N] carga correspondiente a M1, ver tabla 3 en losanexos.

    dm = [mm]

    :

    dimetro medio del rodamiento.

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    = ( )

    = 0.00033 700000 500 = ( )

    Par de rozamiento.

    M = (10663.31 + 115500) (N mm)

    = , ( )

    0,55

    0,55 70000

    300000 385000

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    Determinacin del periodo de engrase.

    10 50.47 500 = 252350

    Periodo de engrase .

    = ,45 = 2925 h

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    CLCULO DEL CONSUMO DE ENERGA POR FRICCIN (CEf).

    = . ; ( )

    Donde:

    CEf = consumo de energa, Kw.

    F = coeficiente de friccin del lubricante, adimensional.

    W = carga, Kgf.

    d = dimetro interior del rodamiento, cm.

    n = velocidad, RPM.

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    Carga (W).

    = +

    =

    = 700000 + 300000

    = 761577.31

    9.8 = 1 = 77711.97

    Coeficiente de friccin del lubricante, adimensional.

    = 0.007

    CE = 5.14 10; (0.007) (77711.97) (42) (50.47)

    = .

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    Rodamientos de rodillos cilndricos de cuatro hileras FAG 517680A.

    Fuerza de molienda (PM) = 9.6 MN.

    Carga radial sobre cada rodamiento de

    rodillo = 4800 KN

    d: 710 mm

    D: 1000 mm

    B: 715 mm

    m: 1818 kg Peso

    Cr: 23200 KN Capacidad de carga

    dinmica, radial.

    C0r: 53000 KN Capacidad de carga

    esttica, radial.

    4800 KN

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    La duracin de vida nominal segn ISO 281.La duracin de vida nominal L10.

    =

    P =

    para rodamientos de rodillo.

    L =

    .

    L = 190.89 10.

    Carga dinmica equivalente(P).

    Los elementos rodantes de

    mltiples hileras no aceptan

    cargas axiales por lo tanto.

    =

    = 4800 .

    = 23200 .

    La duracin de vida nominal L10h.

    =

    Lh =16666

    50.47

    23200

    2400

    .

    Lh = . .

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    LA DURACIN DE VIDA MODIFICADA LNA SEGN DIN ISO 281:1990 (NO FORMAPARTE DE ISO 281).

    =

    La relacin de viscosidades se determina segn la ecuacin:

    =

    = 1000

    =

    .;

    = 1000

    .;

    =

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    40/50

    Viscosidad cinemtica nominal.

    Dimetro exterior = 580 mm.

    Dimetro interior = 420 mm.

    = +

    2

    =1000 + 710

    2

    = 855 .

    =

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    41/50

    La relacin de viscosidades .

    =

    = 75

    60

    = .

    = .

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    42/50

    Duracin de vida modificada LNA.

    =

    = 1 1 1.4 190.89 10

    = . Revoluciones.

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    43/50

    Mtodo de clculo FAG de la vida ampliada. =

    Determinacin del coeficiente K.

    Factor esfuerzo esttico. =

    Para rodamientos de rodillos cilndricos

    cargados estticamente en direccin radial

    vale:

    P0= Fr[kN]

    PO =

    PO = 2400 KN.

    =53000

    4800

    = .

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    44/50

    = +

    = 0Para K2 es igual

    a 0 para lubricantes con

    aditivos de probada

    efectividad.

    =2

    = .

    = .

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    45/50

    Factor para el material y las condiciones de servicio

    .

    a = aII s

    a = 1.5 (7.3)

    = .

    L = a a L

    L = 1 10.95 190.89 10

    = .

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    46/50

    Par de rozamiento.

    M = M + (N mm)

    M = f 10; v n

    d (Nmm)

    f = 4

    M = 4 1 0; 75 50.47

    855 = . .

    ROZAMIENTO.

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    47/50

    El par de rozamiento dependiente de carga, M1. = ( )

    =

    = (4800).

    = 1.11 10.

    = 0.00055 1.11 10 855

    = . ( )

    Par de rozamiento.

    M = 60722.82 + 5.2 10(N mm)

    = . ( )

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    48/50

    Determinacin del periodo de engrase.

    1.6 50.47 855 = 69042.96

    Periodo de engrase .

    =

    = 20000 0.45

    = .

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    49/50

    Cantidades de grasa para el reengrase.

    = ()

    = 1000 715 0.004 () = 2860 .

    = . .

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    50/50

    Clculo del consumo de energa por friccin (CEf). = .

    ;

    = 0.007 CE = 5.14 10

    ; (0.007) (489795.92) (71) (50.47)

    = .

    Carga (W).

    = = = 4800000

    9.8 = 1

    = .