La disposición de rodamientos en motores eléctricos es un tema que debes comprender muy bien cuando se requiera reparar un motor después de un diagnóstico vibracional. Este tema lo tocaremos ya que de nada sirve un correcto diagnóstico de vibraciones, si es que la reparación no se realiza correctamente.
Siento los rodamientos un elemento muy importante en la mayoría de equipos rotativos, en este nuevo blog técnico, veremos la diferentes disposiciones de rodamientos en motores eléctricos. Sin embargo, hay ciertos detalles, como los retenes, sistemas de lubricación, etc., que varían entre los distintos fabricantes.
Disposición de rodamientos para accionamiento por acoplamiento
Los motores con dos rodamientos rígidos de bolas están concebidos principalmente para accionamientos por acoplamiento, aunque para tamaños pequeños, hasta aproximadamente 132, también se utilizan con frecuencia para transmisiones por correa.
Motores pequeños
Para los motores pequeños se emplea principalmente una disposición cruzada. Cada uno de los dos rodamientos rígidos de bolas fija el eje axialmente en un solo sentido, siendo opuestas las direcciones.
Los rodamientos rígidos de bolas están precargados por muelle. El objetivo es conseguir un funcionamiento silencioso. Debido a la carga axial, las bolas permanecen cargadas todo el tiempo y en contacto constante con los caminos de rodadura, lo cual proporciona una reducción del ruido. El rotor está mejor guiado y centrado, lo que permite reducir la vibración y, por tanto, un funcionamiento silencioso del motor.
Los soportes tienen laberintos simples y los rodamientos están equipados con placas de protección y engrasados de por vida. Esta disposición de obturación es adecuada para ambientes secos y libres de polvo.
Motores de tamaño pequeño y grande
En la disposición de rodamientos rígidos de bolas, el rodamiento en el extremo de accionamiento es fijo, y el rodamiento libre en el otro extremo está precargado con una arandela. Durante la dilatación térmica del eje, el aro exterior del rodamiento libre se mueve y comprime adicionalmente el muelle.
Los motores de tamaño mediano y grande están equipados, en la mayoría de los casos, con rodamientos abiertos y dotados de medios de relubricación, y cuando precisan una lubricación frecuente, incorporan válvulas de escape de grasa, como se muestra en el gráfico de arriba.
El exceso de grasa es recogido por el disco, se descarga en una cavidad de la tapa lateral y se expulsa a través de una abertura en la cara inferior de la tapa.
En el lado de accionamiento se emplea una obturación laberíntica, y en el extremo no accionado un anillo en V. Las tapas interiores tienen retenes de fieltro para evitar que se fugue la grasa a la zona del rotor.
Disposición de rodamientos para accionamiento por fajas de transmisión
Motores pequeños
En la mayoría de los casos, los motores pequeños, hasta aproximadamente el tamaño 132, están solamente disponibles con rodamientos de bolas y se emplean con frecuencia para transmisiones por correa
Motores de tamaño pequeño y grande
Para soportar la carga radial de la correa, se usa un rodamiento de rodillos cilíndricos como rodamiento libre en el extremo de accionamiento. En la posición fija se emplea un rodamiento rígido de bolas.
Para tamaños de motor con d > 50 mm es necesaria, en muchos casos, relubricación y el soporte debe
estar equipado con boquillas y canales de lubricación. Para evitar que se acumule el exceso de grasa en los soportes, se utiliza una válvula de escape de grasa. Las tapas exteriores están equipadas con un retén de laberinto y un retén de anillo en V, respectivamente. Las tapas interiores tienen retenes de fieltro.
Disposición con rodamiento CARB
Una disposición con un CARB ofrece las mismas ventajas que con un rodamiento de rodillos cilíndricos y absorbe los movimientos axiales del eje dentro del rodamiento. Además, puede hacer frente a desalineaciones de hasta 0,5° sin que disminuya la duración del rodamiento.
Esta solución prolongará en muchos casos la duración de servicio de la disposición de rodamientos.
Disposición de rodamientos para una alta carga axial
En los motores de tamaño mediano y grande montados verticalmente, la carga axial de la masa del rotor y del acoplamiento es considerable, por lo que suele emplearse un rodamiento de bolas con contacto angular para absorber la carga axial.
rodamiento de una hilera de bolas con contacto
angular en el extremo de accionamiento
En este caso, el rodamiento de bolas con contacto angular se monta en el extremo de accionamiento. Como rodamiento libre se usa un rodamiento rígido de bolas precargado por muelle.
Soportes de aluminio
La dilatación térmica de los soportes de aluminio es más del doble que en los de acero y de fundición.
Para impedir que el aro exterior del rodamiento gire en los soportes de aluminio con un ajuste deslizante o con un sentido indeterminado de carga, se puede usar una junta tórica en el asiento del rodamiento. La junta tórica se presiona contra el aro exterior del rodamiento.
de los soportes de aluminio
Recomendaciones de diseño
La presión de la junta tórica contra el aro exterior del rodamiento debe ser suficientemente fuerte para impedir que gire el aro.
Sin embargo, la ranura para la junta tórica debe ser suficientemente profunda para impedir que el segmento que sobresale de la misma sea cortado por el radio de la esquina del rodamiento.
A continuación se ofrecen algunas orientaciones sobre las dimensiones de la ranura. En otros casos, la ranura se diseña de acuerdo con los valores estándar para aplicación estática de juntas tóricas.
Son validas las relaciones:
El valor de dureza shore de la junta tórica debe ser aproximadamente 70 IRH.
