La pura verdad sobre los rodamientos lisos

Chris Corneliussen, GGB Kimberly Evans, GGB. Traducción por Roberto Trujillo Corona, Noria Latín América.

¿Qué tienen en común Boeing, John Deere, General Motors y la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA, por sus siglas en inglés)? Además de ser líderes de la industria, todos utilizan rodamientos lisos autolubricados. Es posible que se pregunte cómo un cojinete liso autolubricado puede trabajar sin la adición de lubricantes externos. La respuesta simple es que funcionan teniendo lubricante sólido impregnado dentro de la capa deslizante del rodamiento. Los rodamientos lisos autolubricados pueden proporcionar un desempeño térmico y mecánico comparable al de los rodamientos de agujas y rodillos lubricados externamente en muchos puntos de medición. Al eliminar la necesidad de lubricantes externos, también ofrecen versatilidad en una amplia gama de aplicaciones industriales. Un ejemplo notable de su versatilidad en la industria aeroespacial es el uso de tres rodamientos antifricción en el husillo de perforación del Rover Curiosity de la NASA. El husillo es uno de los cuatro componentes que permite que el taladro opere en el duro entorno en Marte y ha mantenido a Curiosity explorando el planeta rojo desde 2012. Los rodamientos autolubricados pueden ofrecer un buen desempeño de baja fricción y desgaste en condiciones adversas.

Figura 1. Los rodamientos autolubricados pueden ofrecer un buen desempeño de baja fricción y desgaste en condiciones adversas.

Es posible que su departamento de mantenimiento no tenga que viajar 227 millones de kilómetros para dar servicio a su equipo, pero eso no significa que los rodamientos lisos no puedan reducir también sus costos de mantenimiento y mano de obra mientras aumentan la vida útil del equipo. Estos componentes se utilizan prácticamente en todas partes en aplicaciones industriales. Sin embargo, las aplicaciones industriales más comunes para los rodamientos lisos autolubricados incluyen puntos de pivote y guías deslizantes.

Figura 2. Tres segmentos de rodamientos sirven como componentes principales de la suspensión para el husillo de perforación en el Rover Mars Curiosity.

Por qué fallan los rodamientos

Cuando los rodamientos tradicionales fallan o se reemplazan, sería el momento perfecto para evaluar las necesidades de su rodamiento, así como para determinar qué sucedió en la aplicación que llevó a una falla. Si los rodamientos están diseñados y aplicados correctamente, la causa más frecuente de falla es la lubricación inadecuada, que a menudo resulta de daños en el sello o un desempeño inadecuado del sello. Un mantenimiento deficiente también puede ser una causa de una lubricación inadecuada. La siguiente causa más común de falla en el rodamiento es el desempeño en la pista de rodadura o los elementos rodantes. Esto puede ocurrir como resultado de la tensión por fatiga o las desviaciones del sistema que conducen a concentraciones localizadas de alto estrés en los bordes de los elementos rodantes y/o pistas de rodadura.

Reducción del tiempo de inactividad

Los rodamientos lisos incluso pueden ayudarlo en sus esfuerzos para reducir el tiempo de inactividad del mantenimiento. El diseño delgado de una sola pieza permite un ahorro sustancial de espacio y peso al disminuir el tamaño de la carcasa. La instalación sencilla en carcasas mecanizadas simples también ayuda a evitar daños en los accesorios en comparación con los rodamientos de elementos rodantes. Por el contrario, los rodamientos industriales son complejos y requieren una instalación exacta, lo que los hace más adecuados para aplicaciones que requieren una ubicación precisa del eje y/o una fricción extremadamente baja. Además, los rodamientos lisos no metálicos pueden ofrecer una mayor resistencia a la corrosión en comparación con los rodamientos estándar de elementos rodantes.

Beneficios de los rodamientos lisos

Una de las mayores ventajas de los rodamientos lisos es la capacidad de reducir o eliminar el uso de lubricantes externos. Es importante tener en cuenta que algunos rodamientos lisos requieren lubricantes externos, aunque a menudo en cantidades mucho más bajas que los rodamientos tradicionales. Emplear rodamientos que se autolubrican también puede hacer que su operación sea más respetuosa con el medio ambiente y ahorrarle dinero.

Figura 3. Eliminar lubricantes externos puede mejorar el desempeño de la máquina y hacer su operación más respetuosa y amigable con el medio ambiente.

Otras ventajas incluyen una mayor capacidad de carga con resistencia a la carga de choque y una mayor zona de contacto, una mejor vida útil del cojinete bajo movimientos oscilatorios, compensación por desalineación y amortiguación de vibraciones, un desempeño más silencioso con la ausencia de piezas móviles y menores costos de acabados de la superficie del eje y la carcasa y tratamientos de dureza. En cuanto al medio ambiente, constantemente se desarrollan nuevos materiales para rodamientos para cumplir con las regulaciones ambientales. Estas nuevas innovaciones también pueden proporcionar una vida útil más larga en condiciones severas y permitir instalaciones más precisas.

Cuándo lo tradicional puede ser mejor

A pesar de las ventajas de los rodamientos lisos, hay algunos casos en los que los rodamientos tradicionales pueden funcionar mejor. La razón más común para no usar rodamientos lisos es la holgura ligeramente más alta del eje y/o la carcasa en comparación con los rodamientos de elementos rodantes. Los rodamientos de rodillos tienen una huella mayor que los rodamientos lisos, por lo que es difícil quitar el rodamiento de rodillos y montar un rodamiento liso, ya que habrá mucho espacio vacío para llenar. En este punto, el rodamiento debe estar enfundado o el orificio de la carcasa debe ser rediseñado. Otra razón para no usar rodamientos lisos es que un rodamiento con dos pistas tendrá una pista instalada en el eje, lo que significa que el eje no tendrá que ser diseñado y fabricado para una superficie de rodamiento. Algunos rodamientos de agujas de una sola pista (y rodamientos cilíndricos) funcionarán en ejes. Por lo tanto, si bien los rodamientos lisos autolubricados no son una panacea para cada aplicación, pueden servir como alternativa a los rodamientos lubricados en una variedad de aplicaciones, ofreciendo una vida útil más larga, bajo mantenimiento, fácil personalización, alta resistencia al desgaste y la capacidad de funcionar en condiciones climáticas adversas, ahorrándole tiempo y dinero.