NTM The MMC Group S de RL de CV PREVENCIÓN DE FALLAS EN BALEROS

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1 NTM The MMC Group S de RL de CV Boletín Técnico MM bt Fecha Elaboración: Mayo de 2013 Título: Prevención de Fallas en Baleros Grasas Industriales Aplicación a: MM-021, MM-022 Responsable: NTM PREVENCIÓN DE FALLAS EN BALEROS Un diagnóstico preciso y a tiempo en los baleros de los equipos es imperativo para prevenir fallas repetitivas así como costos y gastos no previstos por paros de producción entre otros. Los baleros son dispositivos de alta precisión encontrados en una gran variedad de aplicaciones. También son mecanismos de alto rendimiento y muy confiables, incluso bajo condiciones arduas de trabajo. Un estudio en Estados Unidos determinó que en condiciones normales de operación, sólo 1% de los baleros no alcanza su expectativa de vida.

2 La vida útil de un balero se determina por el número de rotaciones que pueden generar los elementos rotativos internos o por horas de uso en algunos casos. No obstante, eventualmente los metales alcanzan niveles de fatiga principalmente en los anillos tanto interiores como exteriores ocasionados por un uso prolongado o bien por una carencia de supervisión técnica, lo que genera fallas prematuras. FALLAS PREMATURAS Cuando un balero falla prematuramente, usualmente se debe a causas que pudieron ser evitadas. Por este motivo, una inspección preventiva es importante para mitigar un problema. Si el balero falló antes de cumplir su vida útil, es importante una revisión visual de la pieza para determinar qué fue lo que motivo la falta. Esto ayudará a conocer la causa e incluir en el plan de mantenimiento preventivo. La gran mayoría de las fallas como son astillado, cariado, patrones inusuales de desgaste, corrosión, oxidación, etc., son atribuidas a un reducido grupo de causas incluyendo mal montaje, estrés operacional, lubricación carente, selección inadecuada del balero o influencias medioambientales como salinidad o acidez. MONTAJE E INSTALACION DE BALEROS En el montaje e instalación de baleros es crucial primero haber conseguido la pieza adecuada para la máquina y el trabajo, la elección equivocada de un balero para un proceso técnico / operativo representa 15% de las fallas prematuras que son evitables. Ver gráfica en la siguiente página.

3 De igual manera es importante tener las herramientas adecuadas para el desmontaje y la instalación de los dispositivos. Parte del equipo deben ser los micrómetros para medir las tolerancias. Si el calzado es muy apretado o justo se forjará una carga de trabajo innecesaria conllevando desgaste prematuro. Si el calzado del balero en la flecha queda suelto, se abrirá un espacio que generará patrones inusuales de desgaste como cariados o arrastramientos de la flecha del eje. Importante es medir los diámetros para asegurar que las tolerancias se mantengan y la operación de los dispositivos sea como originalmente se diseñaron. Es común que durante los montajes de baleros queden desalineados o existan desviaciones de los ejes. Esto también puede generar desgaste prematuro de las partes. Se debe cuidar también el espacio radial interno y mantenerlo como en el diseño original del equipo. Las escalas estándar en orden ascendente son C2, C0, C3, C4 y C5. El espacio apropiado para la aplicación es crucial pues permite la función y desempeño del lubricante para reducir la temperatura generada.

4 LUBRICACIÓN El propósito de lubricar un balero es recubrir las superficies de rolado y de deslizamiento con una ligera capa de aceite para evitar el contacto directo de los metales. Para lubricar se utilizan grasas 1 ya que estas son de fácil manejo y aplicación y permiten establecer un sello mecánico. Habitualmente los baleros se lubrican con grasas NGLI 2. El jabón o espesante de la grasa depende de la aplicación. Recomendamos ver Ficha Técnica MM- 021 y MM-022. Cuando se lubrica correctamente cubriendo el espacio radial interno, se reduce la fricción y la abrasión, se disipa el calor generado, prolonga la vida del balero y mantiene alejados de las superficies cualquier agente ajeno contaminante que pudiera dañar el dispositivo. Es importante que se lleve una bitácora de control de tiempos. El lubricante también tiene una vida útil y se debe monitorear su capacidad de continuar trabajando. En la bitácora es válido además llevar un control de lectura de temperaturas de operación del equipó. Cuando un lubricante empieza a tener merma funcional la temperatura ascendente es un indicador legítimo. La lubricación puede hacer fallar un balero cuando se ha seleccionado erroneamente el tipo de grasa, cuando no se aplica lo suficiente o incluso cuando se excede de lubricante. 1 Algunos baleros usan aceite fluido cuando existe gran temperatura de operación o altas velocidades.

5 También el lubricante puede dar paso a un mal funcionamiento del mecanismo cuando se mezclan grasas por ejemplo bases minerales con PAO s o contaminación de la grasa con agua, polvo u objetos sólidos 2. Ver tabla a continuación. ESTRÉS OPERACIONAL Es díficil, mas no la excepción, que un balero pueda fallar por estar mal diseñado o recomendado para una operación. Sin embargo, un balero puede fallar por cambios en el proceso de producción o en la aplicación del equipo. 2 De ahí la importancia de aconsejar mantener las cubetas o contenedores de grasa siempre bien tapados.

6 Si la carga de trabajo se incrementa, el exceso de esfuerzo puede generar fatiga metálica. En contrario, si la carga de trabajo se reduce y no es la adecuada el torque puede generar que los ejes se patinen con los balines del mecanismo. Indistintamente una modificación a la carga de trabajo puede significar desgaste prematuro. El primer síntoma de una desubicacion de la carga, serán ruidos inusuales o incremento de la temperatura de operación. Típicamente la temperatura de los baleros industriales inicia con un incremento en el arranque, estabilizándose posteriormente unos 10 c a 40 c por encima de la temperatura ambiente 3 ; a menos que se encuentre diseñado para operar en puertas de hornos, por ejemplo, en donde las temperaturas pueden alcanzar desde 160 c hasta 800 c y más. Si la temperatura excede los indicadores normales, es importante inmediatamente determinar la causa probable y ajustar adecuadamente el dispositivo antes de tener un percance mayor. En cuanto a ruidos que pueden ser anormales, estos deben ser valorados y por su característica, aunque parezca sea subjetivo, revelar si son emitidos por sobrecarga o por que el balero esta suelto. Ver tabla a continuación. 3. Hay factores que tienen influencia en la temperatura de estabilizacion que se deben conocer para determinar cual es la temperatura exacta de trabajo.

7 Aullidos o rechinidos indican, por experiencia, que el espacio interior es muy amplio lo que implica una carencia o falta de lubricante, mientras que crujidos pueden significar contaminación con objetos sólidos en las áreas de deslizamiento. Por último, vibraciones en el equipo significan que hay una probable descalibración en los ejes lo que causa operación desigual o ruidos adicionales no propios del equipo. Recuerde que los baleros son los dispositivos que sujetan los ejes en su lugar y sufrirán las consecuencias.

8 FACTORES AMBIENTALES Incluso con el mejor diseño, el lubricante más sofisticado y la instalación más eficiente, si el ambiente de operación no es tomado en consideración, se presentarán fallas en lo baleros. Aunque existe un gran número de condicionantes potenciales, las principales son: Polvo y Tierra. Estos dos abrasivos pueden contaminar agresivamente los componentes movibles de los baleros o las superficies de deslizamiento. Sellar las partes expuestas de los baleros es importante. Agentes Agresivos o Agua. Una vez mas, sellar las partes expuestas es la clave. Al sellar se debe tener cuidado que las tapas o los sellos no tengan contacto con los ejes. Calor Externo. La temperatura ambiente de trabajo es parte fundamental para alterar los espacios radiales necesarios para el proceso de lubricación. Paso de Corriente Eléctrica o Corrosión Eletrolítica: Si se permite el paso de correinte a través de los elementos de rodamiento, chispas pueden crear despostillamientos en la superficie del balín. Esto es muy común en equipos como las turbinas eolicas o cualquier equipo generador eléctrico. Para ayudar a evitar esto se pueden utilizar circuitos tipo bypass o aterrizando el equipo.

9 CONCLUSIONES Recordar que el primer paso para evitar una falla de baleros en un equipo o línea de producción es haber seleccionado el balero adecuado para el tipo de máquina, trabajo o estrategia de mantenimiento pero siempre observando las especificaciones, recomendaciones o niveles de tolerancia y resistencia. La falla prematura de un balero se debe a cualquiera de los temas aquí tratados (montaje, lubricación, estrés operativo, selección de la pieza o ambiete de trabajo); todo lo anterior es corregible y si se adopta la diciplina de inspección técnica muchas de estas fallas pueden ser evitadas y con ello un sustancial ahorro en paros y reparaciones. * NTM The MMC Group S de RL, no se hace responsable de los resultados obtenidos ni directa ni indirectamente por un uso inapropiado del producto. El uso de FLUSH MASTER y sus resultados son responsabilidad de quien los usa o aplica. Este producto requiere la recomendación y aplicación por un mecánico profesional calificado. Solicite fichas técnicas a su distribuidor Mechanic Master. Boletín Técnico MM bt Fecha Elaboración: Mayo de 2013 Título: Efectos de Contaminación por Glicol en Grasas Industriales Aplicación a: MM-021, MM-022 Responsable: NTM