¿Sabes qué efectos produce el frío en los rodamientos de las ruedas? ¿Y cómo mitigar este efecto adverso?

En muchos escenarios de producción industrial y operación de equipos mecánicos, los rodamientos son componentes clave, y la estabilidad de su rendimiento está directamente relacionada con el funcionamiento normal de todo el sistema. Sin embargo, con la llegada del frío, surgen una serie de problemas complejos y complejos que afectan negativamente el funcionamiento normal de los rodamientos.

 

Contracción del material

Los rodamientos suelen estar hechos de metal (por ejemplo, acero), que tiene la propiedad de expandirse y contraerse térmicamente. Los componentes decojineteLos elementos rodantes, como los anillos interior y exterior, se contraen en ambientes fríos. En un rodamiento de tamaño estándar, los diámetros interior y exterior pueden contraerse unas pocas micras cuando la temperatura baja de 20 °C a -20 °C. Esta contracción puede reducir el juego interno del rodamiento. Si este es demasiado pequeño, la fricción entre el cuerpo rodante y los anillos interior y exterior aumenta durante el funcionamiento, lo que afecta la flexibilidad rotacional del rodamiento, aumenta la resistencia y el par de arranque del equipo.

Cambio de dureza

El clima frío modifica en cierta medida la dureza del material del rodamiento. Generalmente, los metales se vuelven frágiles a bajas temperaturas y su dureza aumenta relativamente. En el caso del acero para rodamientos, aunque su tenacidad es buena, esta puede verse reducida en ambientes extremadamente fríos. Cuando el rodamiento se somete a cargas de impacto, este cambio de dureza puede aumentar su propensión a agrietarse o incluso a fracturarse. Por ejemplo, en los rodamientos de equipos de minería al aire libre, si se someten al impacto de la caída de mineral en climas fríos, tienen mayor probabilidad de sufrir daños que a temperaturas normales.

Cambio del rendimiento de la grasa

La grasa es un factor clave para garantizar el correcto funcionamiento de los rodamientos. En climas fríos, la viscosidad de la grasa aumenta. La grasa convencional puede volverse más espesa y menos fluida, lo que dificulta la formación de una buena película de aceite entre el cuerpo rodante y las pistas de rodadura del rodamiento. En un rodamiento de motor, la grasa puede rellenar bien todos los huecos internos a temperatura normal. Sin embargo, al disminuir la temperatura, la grasa se vuelve pegajosa y el cuerpo rodante no puede distribuirla uniformemente a todas las piezas en contacto durante el rodamiento, lo que aumenta la fricción y el desgaste, y su velocidad de rotación puede fluctuar, perjudicando la calidad superficial y la precisión dimensional de las piezas mecanizadas. En casos graves, puede provocar sobrecalentamiento o incluso el agarrotamiento del rodamiento.

Vida útil acortada

La combinación de estos factores, el aumento de la fricción, la reducción de la resistencia al impacto y la lubricación deficiente de los rodamientos en climas fríos puede acelerar su desgaste. En circunstancias normales, los rodamientos pueden funcionar miles de horas, pero en entornos fríos, debido al mayor desgaste, pueden fallar tras varios cientos de horas de funcionamiento, como desgaste del cuerpo rodante, picaduras en las pistas de rodadura, etc., lo que acorta considerablemente su vida útil.

 

Ante estos efectos adversos del frío sobre los rodamientos, ¿cómo debemos paliarlos?

Elija la grasa adecuada y controle la cantidad

En climas fríos, se recomienda utilizar grasas con buen rendimiento a bajas temperaturas. Este tipo de grasa, como las que contienen aditivos especiales (p. ej., las grasas a base de poliuretano), mantiene una buena fluidez a bajas temperaturas. No son demasiado viscosas y reducen eficazmente la fricción de los rodamientos durante el arranque y el funcionamiento. En general, el punto de fluidez (la temperatura mínima a la que una muestra de aceite enfriado puede fluir en condiciones de prueba específicas) de las grasas para bajas temperaturas es muy bajo, y algunas pueden alcanzar los -40 °C o incluso menos, lo que garantiza una buena lubricación de los rodamientos incluso en climas fríos.

La cantidad correcta de grasa también es importante para el funcionamiento de los rodamientos en climas fríos. Una cantidad insuficiente de grasa resultará en una lubricación insuficiente, mientras que un llenado excesivo provocará una resistencia excesiva a la agitación del rodamiento durante el funcionamiento. En climas fríos, se debe evitar el llenado excesivo debido al aumento de la viscosidad de la grasa. Normalmente, para rodamientos pequeños y medianos, la cantidad de grasa es de aproximadamente 1/3 a 1/2 del espacio interno del rodamiento. Esto garantiza la lubricación y reduce la resistencia causada por el exceso de grasa.

 

Reemplace la grasa regularmente y fortalezca el sello
Incluso utilizando la grasa adecuada, con el paso del tiempo y el funcionamiento del rodamiento, esta se contaminará, oxidará, etc. Estos problemas pueden agravarse en climas fríos. Se recomienda acortar el ciclo de reemplazo de grasa según el funcionamiento del equipo y las condiciones ambientales. Por ejemplo, en condiciones normales, la grasa se puede reemplazar cada seis meses, y en condiciones de frío, se puede acortar a cada 3 o 4 meses para garantizar un rendimiento óptimo de la grasa.
Un buen sellado evita la entrada de aire frío, humedad e impurezas en el rodamiento. En climas fríos, se pueden utilizar sellos de alto rendimiento, como sellos de doble labio o sellos laberínticos. Los sellos de doble labio tienen labios internos y externos para bloquear mejor los objetos extraños y la humedad. Los sellos laberínticos tienen una estructura de canal compleja que dificulta la entrada de sustancias externas al rodamiento. Esto reduce los daños a la estructura interna del rodamiento causados ​​por la expansión de la formación de hielo, además de prevenir la entrada de impurezas que aumentan el desgaste del rodamiento.
La superficie del rodamiento puede recubrirse con un recubrimiento protector, como pintura antioxidante o un recubrimiento protector para bajas temperaturas. La pintura antioxidante previene la oxidación del rodamiento en condiciones de frío o humedad, mientras que los recubrimientos protectores criogénicos mitigan los efectos de los cambios de temperatura en el material del rodamiento. Estos recubrimientos protegen la superficie del rodamiento de la erosión directa en entornos de baja temperatura y también ayudan a minimizar los cambios en las propiedades del material debido a los cambios de temperatura.
Calentamiento del equipo
Calentar toda la unidad antes de arrancarla es un método eficaz. En equipos pequeños, se puede colocar en un invernadero durante un tiempo para que la temperatura del rodamiento aumente. En equipos grandes, como los rodamientos de grúas grandes, se puede usar cinta térmica, un ventilador u otro equipo para precalentar la pieza del rodamiento. La temperatura de precalentamiento generalmente se puede controlar entre 10 y 20 °C, lo que permite que las piezas del rodamiento se expandan y recuperen su holgura normal, a la vez que reduce la viscosidad de la grasa, lo que facilita el arranque suave del equipo.
Para algunos rodamientos desmontables, el precalentamiento en baño de aceite es un buen método. Se sumergen los rodamientos en aceite lubricante calentado a la temperatura adecuada para que se calienten uniformemente. Este método no solo expande el material del rodamiento, sino que también permite que el lubricante penetre completamente en su holgura interna. La temperatura del aceite precalentado suele estar entre 30 y 40 °C. El tiempo de precalentamiento, que puede controlarse en función del tamaño, el material y otros factores, es de aproximadamente 1 a 2 horas, lo que mejora eficazmente el rendimiento del rodamiento al arrancar en climas fríos.

Aunque el frío causa problemas a los rodamientos, estos pueden construir una sólida defensa eligiendo la grasa, el sellado y la protección de precalentamiento adecuados. Esto no solo garantiza el funcionamiento confiable de los rodamientos a bajas temperaturas y prolonga su vida útil, sino que también promueve el desarrollo estable de la industria, para que TP pueda avanzar con tranquilidad hacia una nueva etapa industrial.

TP,Cojinete de ruedayautopartesFabricante desde 1999. ¡Especialista técnico en posventa de automoción!Obtenga una solución técnica¡Ahora!