Seleccion de Rodamientos Segun Iso[1]

SERVICIOSTECNOLGICOS

CORPORATIVOS, S.C.

Conferencia:

Confiabilidad de Rodamientos en Equipos Rotativos

Per Arnold Elgqvist O.

Presidente, Servicios Tecnolgicos Corporativos, S.C.Director General, STLE Mxico

Coordinador, Comit STLE de [email protected]

Datastream: 6 Foro de Mantenimiento e Industria


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Los rodamientos son inocentes hasta que se compruebe lo contrario!


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Anteriormente los rodamientos fallaban por fatiga debida a fallas

propias del material, diseo o calidad de fabricacin; hoy da la gran

mayora de los rodamientos fallan por causas externas.

Causas Principales de las FallasCausas Principales de las Fallas


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Cunto deben durar realmente

los rodamientos?

Cunto deben durar los Rodamientos?Cunto deben durar los Rodamientos?


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Se debe considerar la Falla como Falla Prematura cuando la Vida til del

Rodamiento obtenida es inferior a la Especificada del Equipo por su Diseo.

Cada Falla Prematura debe originar un Anlisis de Causa Raz para determinar

las Acciones Correctivas necesarias para evitar la Recurrencia de la Falla.

Falla PrematuraFalla Prematura


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El diseador del equipo correspondiente evala la aplicacin y determina el diseo (seleccin del rodamiento, tipo y tamao) segn la duracin requerida o segn los estndares y recomendaciones de la industria.

La duracin requerida de una aspiradora puede ser de 1000 horas.

La duracin tpica requerida para aplicaciones industriales es alrededor de 40,000 horas, o cerca de 4 a 5 aos.

Maquinaria ms crtica o costosa es diseada para duraciones mucho mayores, por ejemplo:

Mquinas papeleras son diseadas para duraciones de 100,000 a 200,000 horas de vida (10 a 20 aos).

Cunto deben durar los Rodamientos?Cunto deben durar los Rodamientos?


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Oportunidad: Una Actitud Positiva y Proactiva

Oportunidad: Una Actitud Positiva y Proactiva

Lo anterior nos debe conducir a una:

Actitud Positiva y Proactiva:

Ver cada falla de rodamiento como el reto Ver cada falla de rodamiento como el reto de identificar la o las causas rade identificar la o las causas raz y tomar z y tomar las acciones correctivas adecuadas para las acciones correctivas adecuadas para evitar su recurrencia.evitar su recurrencia.


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El abc para la Confiabilidad de Rodamientos

El abc para la Confiabilidad de Rodamientos

El abc para asegurar la Confiabilidad de rodamientos contiene los siguientes pasos:

1. Seleccionar el rodamiento ms adecuado para la aplicacin.

2. Especificar el rodamientos correctamente para su adquisicin.

3. Recepcin, almacenamiento y manejo adecuados.

4. Montaje correcto utilizando el mtodo y la herramienta correctos.

5. Lubricacin correcta utilizando el lubricante y el sistema de lubricacin ms adecuados.

6. Mantenimiento predictivo/proactivo para el monitoreo de su correcto funcionamiento.


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La carga - Direccin, magnitud y ciclos. Velocidad de giro Cuales son las limitantes.

La generacin de calor y la carga definen la velocidad mxima.

La velocidad mxima muchas veces es limitada por los tipos de lubricante y la jaula del rodamiento.

Condiciones del ambiente - sellos vs. tapas (integrados), sellos o retenes externos.

Lubricacin. Desalineacin. Consideraciones de montaje y desmontaje.

Criterios para la Seleccin del Rodamiento

Criterios para la Seleccin del Rodamiento


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Frmula de la Vida Nominal ModificadaFrmula de la Vida Nominal Modificada

Lnm = a1 aXYZ L10

a1 = factor de ajuste de la vida, por fiabilidad.axyz = factor que toma en cuenta lo siguiente:

la carga sobre el rodamiento en relacin a la carga lmite de fatiga.

La lubricacin, o sea la relacin entre la viscosidad actual y la viscosidad mnima requerida, llamada relacin Kappa.

Nivel de contaminacin (ISO 4406).

Norma ISO 281:1990/Amd.2:2000


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Especificaciones y Normas InternacionalesEspecificaciones y Normas Internacionales

Plan de Dimensiones

Series de dimetro

Series de ancho Series de altura

Las Series Dimensionales de los rodamientos son de acuerdo a las Normas:ISO 15:1998 - Rodamientos mtricos radiales excepto los de rodillos cnicos.ISO 355:1977 - Rodamientos mtricos de rodillos cnicos.ISO 104:2002 - Rodamientos mtricos axiales.


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La Norma ISO 286-2:1988 establece las posiciones y los rangos para ajustes en ejes y alojamientos.La posicin en relacin a la medida nominal es indicada por una letra, siendo esta mayscula para dimetros interiores, o sea alojamientos, y minscula para dimetros exteriores, o sea para ejes.Como regla general,se incrementa lainterferencia de acuerdo como se avanza en elalfabeto.El dgito indicadodespus de la letraindica el rango dela tolerancia.

Ajustes en Ejes y Alojamientos


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La Norma ISO 5753:1991 establece los valores para los juegos internos para rodamientos radiales.Estos valores son vlidos para rodamientos radiales antes de su montaje y con una carga de medicincero.Los valores varan de acuerdo al tipo de rodamiento:Los juegos radiales para rodamientos derodillos son mayores que para rodamientos de bolas.Los juegos radiales para rodamientos con agujero cnico son mayores que pararodamientos con agujero cilndrico.

Juego Radial interno


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La designacin bsica identifica: Tipo de rodamiento Serie Dimensional ISO de Anchura Serie Dimensional ISO de Seccin de Dimetro Tamao (dimetro del eje)

La designacin suplementaria (sufijos) identifica variantes de: Diseo (interno, externo, jaula) Materiales, tratamiento trmico Precisin, juego interno Estabilizacin trmica Lubricacin Otros

El Sistema de DesignacionesEl Sistema de Designaciones


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La Estructura del Sistema de DesignacionesLa Estructura del Sistema de Designaciones

Tipos de rodamientos

Rodamientos radiales, ancho (B, T) Rodamientos axiales, altura (H)

Dimetro exterior (D)

Dimetro Interior d/5

(30 mm dimetro interior)


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La Estructura del Sistema de DesignacionesLa Estructura del Sistema de Designaciones

Tipos de rodamientos

213222223230231232238239240241248249

292293294

302303313320321322323329330331

1(0)21(0)31041(1)0(1)22(1)23

(0)32(0)33

4(2)24(2)3

522523524542542544

510511512512514532533534590591

16(0)016(0)16(1)06(0)26(0)36(0)4608609618619622623630

7(1)07(0)27(0)37(0)4708718719

811812813814874893894

(0)2(0)3(0)41012181920222328293031333839

3031394041484950

(0)2(0)310121923

132223303132383940414849


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Ejemplo de Designacin completa

6205-2RS1NRTN9/P63LT20CVB123

23064 CCK/HA3C084S2W33

Designacin Bsica

Espacio

Sufijos

Grupo 1: Diseo Interno (A, B, C, D, E)

Grupo 2: Diseo Externo (K, RS1, Z, N, NR)

Grupo 3: Diseo de Jaula (J, Y, TN9, P, M)

Diagonal obligatoria

Grupo 4: Variantes:

Grupo 4.1: Materiales, Tratamiento Trmico (HA1, HA2, HA3)

Grupo 4.2: Precisin, Juego Interno, Nivel de Vibracin y Ruido (C3, C4, P6, P5)

Grupo 4.3: Juego de Rodamientos, Rodamientos Apareados (CB, GA)

Grupo 4.4: Estabilizacin Trmica (S1, S2, S3, S4)

Grupo 4.5: Lubricacin (LT, MT, HT, VTXXX)

Grupo 4.6: Otros Variantes (VAXXX, VBXXX, etc)

Design.Bsica

Grupo 1

Grupo 2

Grupo 3

Grupo 4.1

Grupo 4.2

Grupo 4.3

Grupo 4.4

Grupo 4.5

Grupo 4.6/

6205 -RSINR TN9 P63 LT20C VB123/

23064 CC K HA3 C084 S2 W33/

Sistema para Sufijos (SKF)Sistema para Sufijos (SKF)


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El Manejo Correcto de RodamientosEl Manejo Correcto de Rodamientos

Los rodamientos son los productos fabricados en serie con la mayor precisin:

Las dimensiones en tienen tolerancias dediezmilsimas de pulgadas y las tolerancias de funcionamiento en millonsimas de pulgadas. Es decir:

Los rodamientos son productos de Los rodamientos son productos de PrecisiPrecisin y deben ser tratados n y deben ser tratados

como tales! como tales!


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Almacenaje de RodamientosAlmacenaje de Rodamientos

El almacenaje correcto es indispensable para poder garantizar el buen estado de los

rodamientos en cualquier momento que se requieran para su uso.

Por lo mismo es uno de los aspectos indispensables cuidar para poder asegurar la

confiabilidad en la planta!


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Nunca se debe abrir los empaques originales de los rodamientos y sus accesorios en el almacn.

Se deben guardar en sus empaques originales hasta el momento de sus montajes!


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A pesar de todos los cuidados, el da de maana Usted encuentra en su almacn un rodamiento que se ha oxidado.

Que puede o que debe hacer?

El oxido en un rodamiento no se puede quitar sin afectar el funcionamiento posterior del rodamiento (se pierde la confiabilidad), por lo que debe dar de baja el rodamiento de inmediato para su reposicin!


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Almacenamiento de RodamientosAlmacenamiento de RodamientosOportunidades identificadas en la Industria:Depuracin de rodamientos no recomendados para su uso:Rodamientos en mal estado: xido avanzado, lo cual conllevara a fallas inminentes de los rodamientos y serios daos a los ejes y alojamientos en el caso de ser utilizados.


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Almacenamiento de RodamientosAlmacenamiento de RodamientosOportunidades identificadas en la Industria:Depuracin de rodamientos no recomendados para su uso:Rodamientos en mal estado: Empaques abiertos y en muy mal estado, lo cual pone en duda las condiciones el producto que contiene.


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Almacenamiento de RodamientosAlmacenamiento de RodamientosOportunidades identificadas en la Industria:Depuracin de rodamientos no recomendados para su uso:Variantes No Recomendados: Rodamientos de bolas con contacto angular de las series 72 y 73 que son montados en parejas y requieren haber sido ajustados de fbrica para poder funcionar correctamente, lo cual debe ser indicado con los sufijos correspondientes (G CB en SKF, UA UO en FAG, etc.)

Rodamiento fabricado antes

de 1970

Rodamientos queno han sido ajustadospara montajes en pareja y con jaulas

de poliamida


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Montaje MecnicoMontaje Mecnico

Asegrese siempre de que la fuerza de montaje es aplicado directamente al anillo que se est montando y no a travs de los elementos rodantes!


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Cuidado en el Montaje de la MquinaCuidado en el Montaje de la Mquina

Ejemplo: Las fuerzas de los impactos al montar el cople en un ventilador marcan las pistas de los rodamientos


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El mtodo preferido: calentamiento por induccin

El Montaje de los RodamientosEl Montaje de los Rodamientos


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9 Consistencia ASTM D2179 Estabilidad ASTM D 18319 Punto de Goteo ASTM D22659 Corrosin en Lmina de Cobre ASTM D130 9 4 Bolas Extrema Presin ASTM D27839 4 Bolas Desgaste D22669 Carga Timken ASTM D27829 Resistencia al Agua en Spray ASTM D40499 Resistencia al Lavado por Agua ASTM D12649 Propiedades Anticorrosivas DIN 51802 (SKF - EMCOR)9 SKF R2F9 Compatibilidad con Elastmeros9 Prueba FZG para Engranajes

Principales Pruebas Aplicadas a Grasas

Principales Pruebas Aplicadas a Grasas


CORPORATIVOS, S.C. Consistencia Penetrmetro ASTM D 217

Permite evaluar, la consistencia o cuerpo de la grasa

Pruebas de GrasasPruebas de Grasas


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Estabilidad Mecnica al Rolado

ASTM D1831(Prueba "Shell")

Mide el cambio de consistencia (penetracin) de la grasa en ensayo bajo carga de rolado, indicando tambin la temperatura y duracin del ensayo.

Las grasas de buena calidad apenas deben cambiar su consistencia en la realizacin de esta prueba.

Pruebas de GrasasPruebas de Grasas


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The Benefits: Oil Mist vs. Oil Bath in Centrifugal Pumps

Comparison of the Different Contamination Levels when utilizing Oil Bath Lubrication and Oil Mist Lubrication in Centrifugal Pumps

t1 t2 t3

Contamination Level(ISO 4406)

Operation Time

22/19/16

18/15/12

16/13/10

Oil Bath Lubrication

Oil Mist Lubrication

Oil Mist LubricationFiltration 5>200)

Oil Change Oil Change Oil Change

20/17/14

Ref: Conferencia Per Arnold Elgqvist, Mayo 2005, STLE 2005 Annual Meeting, Las Vegas, USA


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Bearing life calculations according to ISO 281/2:2000 utilizing SKF method (CADalog)

These calculations take in account operating temperatures, oil viscosity and different levels of cleanliness.

For the calculations a common operating temperature for oil bathlubrication of 70C has been used and a reduction of 10C has been used for oil mist lubrication, = 60C.

Application: Centrifugal PumpsBearings: 7208 BECBM in Back-to-Back arrangementAxial Load: 7,000 NRadial Load: 500 NRotating Speed: 1800 rpm




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Application CENTRIFUGAL PUMPBearings: 7208 BECBM in Back-to-Back arrangementLoads: Axial Fa: 7,000 N Radial Fr: 500 NSpeed: 1800 rpm

Operating Temperature Contamination Level (Calc. Factor) Actual Viscosity v

Viscosity Relation v/v1

Factor aSKF Bearing Life L10nmC c cSt Hours

OIL BATH LUBRICATION Mineral Oil ISO VG 68

OIL MIST LUBRICATION Mineral Oil ISO VG 68

1 70 Normal ISO 18/15/12 0.5 20.2 1.5 6.3 32,0002 70 Moderate Contamination ISO 20/17/14 0.2 20.2 1.5 1.7 8,970 3 70 Heavy Contamination ISO 22/19/16 0.1 20.2 1.5 0.9 4,610

1 60 Normal ISO 18/15/12 0.5 28.7 2.1 8.8 45,4001 60 Improved Cleanliness ISO 16/13/10 0.8 28.7 2.1 24.7 127,000

Bearing life calculation according to ISO 281/2:2000 utilizing SKF method (CADalog)




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El Mantenimiento Predictivo/ProactivoEl Mantenimiento Predictivo/Proactivo

Sistema Tribo-Termo-Dinmico

TRIBOSISTEMA(TTD)

TIPO Y ESTRATEGIA DE MANTENIMIENTO:ReactivoPreventivoPredictivoProactivo

DISEOING. DE MATERIALES YSUPERFICIES

Requerimientos y condiciones de operacin:

Vida til. Alto grado de

confiabilidad. Temperaturas

extremas. Ambiente

contaminado (polvo, humedad, etc.).

Ecolgico. Bajos niveles de

vibracin y ruido. Bajos consumos

de energa. Etc., etc.

ING. DE LUBRICACIN- LUBRICANTE- SISTEMA- MONITOREO


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Mantenimiento suministra

confiabilidad de losequipos

Mantenimiento u Operaciones?

JUNTOS

Operacionessuministra confiabilidad

del proceso

Quin Suministra la Confiabilidad?


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1. Deteccin(Monitoreo del

Funcionamiento)

4. EvaluacinRevise los resultados de las

acciones correctivas

2. Anlisis(Anlisis de Vibracin, Aceite, etc.)

Causa Raz !!

3. Correccin(Indicadores Clave para la

Evaluacin)

Cierra el Crculo!


Para asegurar un buen resultado hay que cerrar el crculo:

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