Daños por fatiga

Si un rodamiento se deteriora después de algún tiempo a pesar de la correcta selección, lubricación y manipulación del rodamiento, es muy probable que se trate de un daño por fatiga. Los daños por fatiga se producen cuando se alcanza la duración de vida de un rodamiento. Estos fallos “naturales» por fatiga son relativamente poco frecuentes; la experiencia demuestra que los daños en los rodamientos debidos a una lubricación insuficiente o a un montaje defectuoso son mucho más frecuentes.

La fatiga del material se produce por la tensión cíclica en el contacto entre el cuerpo rodante y la pista del rodamiento. La fatiga en el contacto de rodadura se caracteriza por cambios estructurales que pueden reconocerse visualmente en una sección del anillo. Además, los daños por fatiga en el contacto de rodadura provocan grietas debajo de la superficie y desprendimiento de material en la superficie (también llamado desconchado o descascarillado). También es característico de los daños por fatiga la descamación del material del rodamiento. Existen dos formas de daños por fatiga: por un lado, la fatiga iniciada en la subsuperficie (EPIP) y, por otro, la fatiga iniciada en la superficie (ESIS).

En cuanto a la fatiga por debajo de la superficie, cabe mencionar la hipótesis del esfuerzo cortante de Lundberg y Palmgren, que ofrece una explicación de la aparición de daños por fatiga por debajo de la superficie. En función del material, la carga aplicada, la temperatura, la pureza del material y la microestructura, se producen cambios estructurales y se forman microfisuras. A continuación, estas grietas se propagan hasta alcanzar la superficie y se produce la rotura del material. Los desprendimientos de material resultantes suelen ser paralelos a la superficie.

Un tipo de fatiga inducida por la superficie es la picadura gris, que también puede considerarse una fase preliminar del agrietamiento. Aparece en una coloración gris mate en los componentes afectados del rodamiento. Se caracteriza por astillamientos poco profundos, diminutos y numerosos, y ya se produce cuando un rodamiento está sometido a una carga comparativamente baja y, al mismo tiempo, se producen componentes deslizantes. Estos componentes deslizantes pueden evitarse, siempre que los cuerpos rodantes esféricos se sometan a una carga mínima de 0,01 C y los cilíndricos (los cuerpos rodantes de los rodamientos de rodillos) estén sometidos a una carga mínima de 0,02 C. En general, cuanto más elevadas son las cargas y peor es el estado de lubricación, más grietas importantes pueden producirse en el rodamiento.

Las micropicaduras no sólo repercuten negativamente en la vida útil del rodamiento, sino también en el ruido que emana de él. Además, la picadura gris provoca una pérdida de material, un deterioro superficial y, en última instancia, un exceso de presión puntual no muy lejos de la superficie. Por lo tanto, puede decirse que primero se produce la picadura gris, que más tarde se convierte en desgaste y, finalmente, en grietas.

Los daños en los rodamientos pueden detectarse en una fase temprana determinando y midiendo las frecuencias de vibración. Este análisis de vibraciones, que idealmente debería combinarse con la monitorización de la temperatura para detectar los daños en los rodamientos en una fase temprana. La detección precoz de daños en los rodamientos permite planificar los tiempos de parada de la máquina y los tiempos de reparación. Los fabricantes de rodamientos, como NTN, ofrecen equipos adecuados y asesoramiento para el análisis de vibraciones como servicio.