Componentes y frecuencias de deterioro de un rodamiento

Los rodamientos están formados por varios componentes claramente diferenciados: pista interior, bolas o rodillos, jaula y pista exterior. El deterioro de cada uno de estos elementos generará una o varias frecuencias características en los espectros de frecuencia que nos permitirán una rápida y fácil identificación. Las cuatro posibles frecuencias de deterioro de un rodamiento son:

  • BPFO o frecuencia de deterioro de la pista exterior. Físicamente es el número de bolas o rodillos que pasan por un punto de la pista exterior cada vez que el eje realiza un giro completo.
  • BPFI o frecuencia de deterioro de la pista interior. Físicamente es el número de bolas o rodillos que pasan por un punto de la pista interior cada vez que el eje realiza un giro completo.
  • BSF o frecuencia de deterioro de los elementos rodantes. Físicamente es el número de giros que realiza una bola del rodamiento cada vez que el eje realiza un giro completo.
  • FTF o frecuencia fundamental de tren o de deterioro de la jaula. Físicamente es el número de giros que realiza la jaula del rodamiento cada vez que el eje realiza un giro completo.

 

 

Figura 88: Componentes de un rodamiento. Figura 89: Frecuencias de deterioro de un rodamiento.

 

Fórmulas para el cálculo de las frecuencias de deterioro de un rodamiento

Cada rodamiento tiene unas características geométricas propias a partir de las cuales podemos determinar sus frecuencias de deterioro. Estas frecuencias aparecerán en las firmas espectrales cuando el rodamiento está deteriorado, y las fórmulas para su cálculo se muestran en la Figura 89. Para la mayoría de los rodamientos estas frecuencias de deterioro no serán números enteros, por lo que la vibración dominante, cuando exista un defecto de alguno de los componentes del rodamiento, será no síncrona (no coincidente con armónicos de la frecuencia de giro).

Cuando alguno de los componentes del rodamiento está dañado distinguiremos en el espectro de frecuencias la frecuencia fundamental correspondiente al elemento dañado, acompañada siempre de armónicos.

En aquellos casos en que se desconozcan los parámetros físicos del rodamiento, hay unas fórmulas experimentales bastante aproximadas que nos permitirán determinar las frecuencias de deterioro de las pistas y de la jaula de un rodamiento en función del número de elementos rodantes y la velocidad de giro:


 

Influencia de la variación del ángulo de contacto en las frecuencias de deterioro de un rodamiento

Las frecuencias de deterioro de los rodamientos, según las fórmulas matemáticas expresadas anteriormente, dependen del ángulo de contacto, de ahí que cualquier pequeña variación de éste se traducirá en una variación de las frecuencias ideales de deterioro del rodamiento, dificultando la identificación de dichas frecuencias en el espectro. Las causas que pueden producir variaciones del ángulo de contacto pueden ser muy diversas: desalineaciones, dilataciones térmicas, aprietes excesivos, picaduras o desconchamientos en las pistas, etc. Todo esto influirá en que las frecuencias precalculadas de antemano (ideales) no coincidan exactamente con las frecuencias que aparecen en el espectro (frecuencias reales), por lo que en muchos casos hay que permitir cierto error a la hora de identificar las frecuencias de defecto.

 

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