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Selección de rodamientos: una perspectiva más amplia

Si se tiene en cuenta todo el ciclo de vida en lugar de tener en cuenta únicamente los costes de compra, los usuarios finales pueden ahorrar dinero decidiendo el uso de rodamientos de alta calidad.

Los rodamientos son componentes críticos en plantas rotativas, máquinas y equipos, incluidas máquinas herramienta, sistemas de manipulación automatizados, turbinas eólicas, fábricas de papel y plantas de procesamiento de acero.Sin embargo, la decisión a favor de un rodamiento específico siempre debe tomarse después de analizar los costos de toda la vida o el costo total de propiedad (TCO) del rodamiento y no solo sobre la base del precio de compra.

Comprar rodamientos más baratos a menudo puede resultar más caro a largo plazo.A menudo, el precio de compra representa solo el 10 por ciento de los costos totales.Entonces, cuando se trata de comprar rodamientos, ¿cuál es el punto de ahorrar un par de libras aquí y allá si esto significa mayores costos de energía debido a una mayor fricción en los rodamientos?¿O mayores gastos generales de mantenimiento como resultado de una vida útil reducida de la máquina?¿O una falla en un rodamiento que da como resultado un tiempo de inactividad no planificado de la máquina, lo que genera pérdida de producción, retrasos en las entregas y clientes insatisfechos?

Los rodamientos de alta tecnología avanzados de hoy en día ofrecen muchas características mejoradas que permiten lograr reducciones en el costo total de propiedad, proporcionando valor agregado durante la vida útil completa de la planta, las máquinas y los equipos rotativos.

Para un rodamiento diseñado/seleccionado para una determinada aplicación industrial, el TCO es equivalente a la suma de lo siguiente:

Costo inicial/precio de compra + costos de instalación/puesta en marcha + costos de energía + costo de operación + costo de mantenimiento (rutinario y planificado) + costos de tiempo de inactividad + costos ambientales + costos de desmantelamiento/eliminación.

Si bien el precio de compra inicial de una solución de rodamientos avanzada será más alto que el de un rodamiento estándar, los ahorros potenciales que se pueden lograr en forma de tiempos de montaje reducidos, eficiencia energética mejorada (por ejemplo, mediante el uso de componentes de rodamientos de menor fricción) y costos de mantenimiento reducidos, a menudo superan con creces el precio de compra inicial más alto de la solución avanzada de rodamientos.

Agregar valor a lo largo de la vida

La influencia de un diseño mejorado para reducir el TCO y agregar valor a lo largo de la vida puede ser significativa, ya que los ahorros incorporados suelen ser sostenibles y permanentes.Las reducciones sostenidas durante la vida útil del sistema o equipo valen mucho más para el cliente en términos de ahorro que una reducción en el precio de compra inicial de los rodamientos.

Participación temprana en el diseño

Para los OEM industriales, el diseño de rodamientos puede agregar valor a sus propios productos de muchas maneras.Al comprometerse con estos OEM en las primeras etapas de diseño y desarrollo, los proveedores de rodamientos pueden personalizar rodamientos y ensamblajes totalmente optimizados e integrados, que cumplen con los requisitos específicos de una aplicación.Los proveedores de rodamientos pueden agregar valor, por ejemplo, creando y personalizando diseños de rodamientos internos que maximicen la capacidad de carga y la rigidez o minimicen la fricción.

En aplicaciones donde las envolventes de diseño son pequeñas, el diseño del rodamiento se puede optimizar para facilitar el montaje y reducir los tiempos de montaje.Por ejemplo, las roscas de los tornillos en las superficies de contacto del ensamblaje se pueden incorporar al diseño del rodamiento.También puede ser posible incorporar componentes del eje circundante y la carcasa en el diseño del rodamiento.Características como estas agregan valor real al sistema del cliente OEM y pueden conducir potencialmente a ahorros de costos durante toda la vida útil de la máquina.

Se pueden agregar otras características a los rodamientos que agregan más valor durante la vida útil de la máquina.Estos incluyen tecnología de sellado especial dentro del rodamiento para ayudar a ahorrar espacio;características antirrotación para evitar el deslizamiento bajo los efectos de cambios rápidos en la velocidad y la dirección de rotación;recubrir las superficies de los componentes de los cojinetes para minimizar la fricción;y optimizar el funcionamiento de los rodamientos en condiciones límite de lubricación.

El proveedor de rodamientos puede examinar de cerca los costes generales de las máquinas, plantas y sus componentes, desde la compra, el consumo de energía y el mantenimiento hasta las reparaciones, el desmontaje y la eliminación.Por lo tanto, se pueden identificar, optimizar y eliminar los generadores de costos bien conocidos y los gastos ocultos.

Como proveedor de rodamientos, Schaeffler considera que TCO comienza con esfuerzos intensivos de investigación y desarrollo que tienen como objetivo la mejora continua de los estándares de calidad y, por lo tanto, de las propiedades de funcionamiento de los rodamientos, a través de materiales y diseños optimizados.Además, ofrece a sus clientes un completo y certero servicio de asesoramiento técnico y formación, con el fin de encontrar la solución más adecuada para cada aplicación.Los ingenieros de ventas y servicio de campo de la empresa están familiarizados con los respectivos sectores industriales de sus clientes y cuentan con el apoyo de un software avanzado para la selección, el cálculo y la simulación de rodamientos.Además, se tienen en cuenta factores como instrucciones eficientes y herramientas adecuadas para el montaje de rodamientos hasta el mantenimiento, la lubricación, el desmontaje y el reacondicionamiento basados ​​en el estado.

La Red Global de Tecnología de Schaefflercomprende los Schaeffler Technology Centers (STC) locales.Los STC acercan aún más al cliente los conocimientos de ingeniería y servicio de Schaeffler y permiten abordar los problemas técnicos de forma rápida y eficaz.El asesoramiento y el apoyo de expertos están disponibles para todos los aspectos de la tecnología de rodamientos, incluida la ingeniería de aplicaciones, los cálculos, los procesos de fabricación, la lubricación, los servicios de montaje, el control de estado y la consultoría de instalación para ofrecer soluciones de rodamientos personalizadas con estándares de alta calidad uniformes en todo el mundo.Los STC comparten constantemente información e ideas a través de la Red Global de Tecnología.Si se requiere un conocimiento especializado más profundo, estas redes aseguran que se brinde soporte altamente calificado rápidamente, independientemente de dónde se necesite en el mundo.

Ejemplo de la industria del papel

En la fabricación de papel, los rodamientos en los rodillos de control de perfil CD de las calandrias normalmente están sujetos a cargas bajas.Las cargas solo son más altas cuando el espacio entre los rollos está abierto.Para estas aplicaciones, los fabricantes de máquinas eligieron tradicionalmente rodamientos de rodillos a rótula con una capacidad de carga adecuada para la fase de carga elevada.Sin embargo, en la fase de baja carga, esto condujo al deslizamiento, lo que resultó en una falla prematura del rodamiento.

Al recubrir los elementos rodantes y optimizar la lubricación, estos efectos de deslizamiento podrían reducirse, pero no eliminarse por completo.Por este motivo, Schaeffler desarrolló el rodamiento ASSR (Anti-Slippage Spherical Rolling Bearing).El rodamiento consta de anillos de rodamientos de rodillos a rótula estándar, pero los rodillos cilíndricos se alternan con bolas en cada una de las dos filas de elementos rodantes.En la fase de carga baja, las bolas garantizan un funcionamiento sin deslizamiento, mientras que los rodillos cilíndricos absorben las cargas en la fase de carga alta.

Los beneficios para el cliente son claros: mientras que los rodamientos originales solían alcanzar una vida útil de aproximadamente un año, se espera que los nuevos rodamientos ASSR duren hasta 10 años.Esto significa que se requieren menos rodamientos durante la vida útil de la máquina de calandrado, una reducción en los requisitos de mantenimiento y ahorros de seis dígitos durante todo el ciclo de vida de la máquina.Todo esto se logró teniendo en cuenta una sola posición de la máquina.Se puede lograr una mayor optimización y, por lo tanto, ahorros significativos adicionales mediante medidas complementarias, como el monitoreo de condición en línea y el diagnóstico de vibraciones, el monitoreo de temperatura o el equilibrio dinámico/estático, todo lo cual puede ser proporcionado por Schaeffler.

Aerogeneradores y maquinaria de construcción

Muchos rodamientos de Schaeffler están disponibles en una versión X-life de alto rendimiento y calidad premium.Por ejemplo, al desarrollar la serie X-life de rodamientos de rodillos cónicos, se prestó especial atención a lograr una alta confiabilidad y minimizar la fricción, particularmente en aplicaciones de alta carga y aquellas que requieren precisión rotacional.Esto significa que los fabricantes de unidades hidráulicas o cajas de engranajes (soportes de cojinetes de piñones), como los que se encuentran en turbinas eólicas, vehículos agrícolas y maquinaria de construcción, ahora pueden superar los límites de rendimiento anteriores, al tiempo que mejoran significativamente la seguridad operativa.En términos de reducción de tamaño, las características mejoradas de los rodamientos X-life significan que el rendimiento de la caja de cambios mejora, mientras que la envolvente del diseño sigue siendo la misma.

La mejora del 20 % en el índice de carga dinámica y la mejora mínima del 70 % en la vida nominal básica se lograron mejorando la geometría, la calidad de la superficie, los materiales, las precisiones dimensionales y de funcionamiento de los rodamientos.

El material de rodamiento de primera calidad que se utiliza en la fabricación de los rodamientos de rodillos cónicos X-life está especialmente adaptado para cumplir con los requisitos de los rodamientos y es un factor importante en el aumento del rendimiento de los rodamientos.La estructura de grano fino de este material proporciona una alta tenacidad y, por lo tanto, una alta resistencia a los contaminantes sólidos.Además, se desarrolló un perfil logarítmico para los caminos de rodadura de los rodamientos y la superficie exterior de los rodillos, que compensa los picos de tensión elevados bajo cargas elevadas y cualquier “sesgo” que pueda ocurrir durante el funcionamiento.Estas superficies optimizadas ayudan en la formación de una película lubricante elasto-hidrodinámica, incluso a velocidades de operación muy bajas, lo que permite que los rodamientos soporten altas cargas durante el arranque.Además, las tolerancias dimensionales y geométricas significativamente mejoradas aseguran una distribución óptima de la carga.Por lo tanto, se evitan los picos de tensión, lo que reduce la carga de material.

El par de fricción de los nuevos rodamientos de rodillos cónicos X-life se ha reducido hasta en un 50 % en comparación con los productos convencionales.Esto se debe a la alta precisión dimensional y de funcionamiento junto con una mejor topografía de la superficie.La geometría de contacto revisada de la nervadura del anillo interior y la cara del extremo del rodillo también ayuda a reducir la fricción.Como resultado, la temperatura de funcionamiento de los rodamientos también se ha reducido hasta en un 20 %.

Los rodamientos de rodillos cónicos X-life no solo son más económicos, sino que también dan como resultado temperaturas de funcionamiento más bajas, lo que a su vez ejerce una presión significativamente menor sobre el lubricante.Esto permite extender los intervalos de mantenimiento y da como resultado que el rodamiento funcione con niveles de ruido reducidos.


Hora de publicación: 19-abr-2021
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