¿Por qué fallan los rodamientos en los motorreductores? Causas y métodos de inspección
Los fallos en los rodamientos de los motorreductores pueden deberse a sobrecargas, desalineación, falta de lubricación, vibraciones, errores de instalación o entornos operativos hostiles. Descubra las causas y cómo inspeccionarlos.
¿Por qué los motorreductores suelen averiar los rodamientos? Causas y métodos de inspección
Los rodamientos son uno de los componentes más importantes en un motorreductor. Cuando un rodamiento no funciona de manera estable, el motorreductor puede presentar síntomas como ruidos fuertes, vibraciones intensas, calentamiento anormal, holgura en el eje o un funcionamiento del reductor menos suave de lo habitual.
En la práctica industrial, es frecuente que los rodamientos fallen repetidamente en poco tiempo a pesar de haber sido reemplazados. La causa a menudo no reside únicamente en la calidad del rodamiento, sino que también está relacionada con la carga, la instalación, la lubricación, la concentricidad, el entorno de trabajo y la forma en que opera el sistema.
Por lo tanto, cuando un motorreductor presenta fallos frecuentes en los rodamientos, es necesario inspeccionar todo el conjunto de transmisión en lugar de limitarse a cambiar el rodamiento y continuar con la operación.
¿Qué función cumplen los rodamientos en un motorreductor?
Los rodamientos tienen la función de soportar el eje giratorio, manteniendo la estabilidad operativa del eje del motor y del eje del reductor. En un motorreductor, los rodamientos pueden estar ubicados en la parte del motor eléctrico, en la parte del reductor o en ambas posiciones.
Si el rodamiento funciona correctamente, el eje gira de forma estable, el nivel de ruido es bajo y la temperatura de funcionamiento se mantiene dentro de los límites normales. Por el contrario, cuando el rodamiento presenta desgaste, holgura, falta de lubricación o daños, el motorreductor mostrará rápidamente ruidos, vibraciones y sobrecalentamiento.
Algunos síntomas comunes cuando un rodamiento presenta problemas:
El motorreductor emite ruidos de rozamiento o chasquidos.
El reductor vibra más de lo normal.
El motor se calienta rápidamente en la zona del soporte del rodamiento.
El eje de salida presenta holgura.
Al girar manualmente, el movimiento no se siente suave.
El ruido aumenta progresivamente con la velocidad.
Los retenes de aceite se dañan rápidamente o presentan fugas.
¿Por qué los motorreductores suelen averiar los rodamientos?
1. Sobrecarga del motorreductor
La sobrecarga es una causa muy común de fallo prematuro de los rodamientos. Cuando la carga real supera la capacidad de carga del motorreductor, las fuerzas ejercidas sobre el eje, los engranajes y los rodamientos aumentan.
Esta situación suele ocurrir en:
Cintas transportadoras que cargan más peso del diseñado.
Agitadores que encuentran materiales más densos de lo previsto.
Transportadores de tornillo atascados por material.
Mezcladoras, trituradoras o prensas que trabajan con sobrecarga.
Sistemas que aumentan su productividad sin cambiar el motorreductor.
Selección del motor basada en la potencia sin verificar el par de salida.
Si los rodamientos fallan con frecuencia tras un corto periodo, es necesario revisar la carga real y el par del motorreductor. No se debe simplemente reemplazar el rodamiento sin abordar la causa de la sobrecarga.
2. Desalineación
La desalineación entre el eje del motorreductor y el eje de carga puede generar fuerzas adicionales sobre el rodamiento. Esta fuerza provoca que el rodamiento soporte cargas desiguales, lo que deriva en calentamiento, vibración, desgaste prematuro o ruidos fuertes.
La desalineación suele ocurrir cuando:
El acoplamiento no está correctamente centrado.
La bancada de la máquina no está nivelada.
El eje de carga está doblado o desalineado.
El apriete de los pernos provoca una deformación o desalineación del motor.
El bastidor de la máquina se deforma tras un tiempo de operación.
Las poleas o piñones de cadena no están alineados.
Este es un fallo muy común que provoca el deterioro recurrente de los rodamientos. Si no se vuelve a realizar una alineación concéntrica, el rodamiento nuevo puede fallar prematuramente.
3. Tensión excesiva en cadenas o correas
En sistemas de transmisión mediante cadenas o poleas, una tensión excesiva puede generar cargas radiales sobre el eje y los rodamientos. Cuando el rodamiento está sometido a una fuerza de tracción constante, su vida útil se reduce rápidamente.
Signos comunes:
Fallo prematuro del rodamiento en el eje de salida.
Calentamiento o vibración del eje de salida.
Ruido en el reductor bajo carga.
Tensión excesiva audible en la cadena o correa.
Signos de desalineación en poleas o piñones.
Al utilizar transmisiones por cadena o correa, es necesario ajustar la tensión adecuadamente. No se debe apretar en exceso para evitar aumentar la carga sobre los rodamientos y el eje del reductor.
4. Falta de aceite o degradación del lubricante del reductor
En el reductor, el aceite lubricante afecta directamente a los rodamientos y a los engranajes internos. Si falta aceite, está contaminado, demasiado viejo o se utiliza un tipo incorrecto, el rodamiento trabajará en condiciones de mayor fricción.
La degradación del aceite del reductor suele presentar los siguientes signos:
El aceite cambia a un color oscuro o negro.
El aceite desprende olor a quemado.
Presencia de partículas metálicas en el aceite.
Calentamiento rápido del reductor.
El reductor emite un ruido más fuerte de lo habitual.
Fugas de aceite en retenes o juntas.
Si el rodamiento del reductor falla, es necesario revisar el aceite antes de realizar el reemplazo. Si solo se cambia el rodamiento pero el aceite sigue sucio o insuficiente, el fallo puede volver a ocurrir.
5. Vibración prolongada del motorreductor
La vibración es uno de los factores que acelera el deterioro de los rodamientos. Cuando el motorreductor vibra continuamente, las bolas, las pistas interior y exterior, y el soporte sufren impactos repetidos. Con el tiempo, esto provoca desgaste, holgura, grietas o ruido.
Las causas de la vibración pueden ser:
Desalineación del acoplamiento.
Pernos de anclaje flojos.
Bancada de la máquina débil.
Eje doblado o descentrado.
Carga inestable.
Engranajes o rodamientos desgastados.
Resonancia en un rango de velocidad específico.
Si el fallo del rodamiento va acompañado de vibración, es necesario solucionar primero la vibración. De lo contrario, el nuevo rodamiento también se deteriorará rápidamente.
6. Entorno de trabajo con polvo, humedad o altas temperaturas
El entorno operativo influye significativamente en la vida útil del rodamiento. En plantas con mucho polvo, humedad, agua, productos químicos o altas temperaturas, los rodamientos son propensos a la contaminación, al secado de la grasa o a la pérdida de capacidad de lubricación.
Entornos que facilitan el fallo prematuro de los rodamientos:
Cemento, piedra, arena, materiales a granel.
Piensos, harinas, fertilizantes.
Acuicultura, industria alimentaria, zonas de lavado con agua.
Productos químicos, vapores corrosivos.
Plantas con altas temperaturas.
Zonas con alta acumulación de polvo fino sobre el motor.
En estos entornos, es necesario verificar el grado de protección del motor, el estado de los retenes, las protecciones mecánicas y establecer ciclos de mantenimiento más adecuados.
7. Funcionamiento del variador de frecuencia en rangos de velocidad inadecuados
Un motorreductor que funciona con un variador de frecuencia puede ajustar su velocidad de forma flexible, pero si no se opera dentro del rango de velocidad correcto, tanto los rodamientos como el motor pueden verse afectados.
Algunos casos a tener en cuenta:
El funcionamiento prolongado a baja velocidad reduce la capacidad de autoventilación del motor.
El funcionamiento a alta frecuencia aumenta la velocidad mecánica.
Configurar rampas de aceleración o deceleración demasiado bruscas provoca impactos en la carga.
Carga pesada con par insuficiente a baja velocidad.
El sistema experimenta resonancia en un rango de frecuencia determinado.
Si los rodamientos fallan tras cambiar la frecuencia de funcionamiento, es necesario revisar los parámetros del variador, la velocidad real, la temperatura del motor y la carga mecánica.
8. Selección incorrecta del tipo de motorreductor para la aplicación
No todos los motorreductores son adecuados para todas las aplicaciones. Si se elige una potencia, una relación de transmisión, un tipo de eje o un tipo de reductor incorrectos, los rodamientos pueden verse obligados a trabajar fuera de sus condiciones nominales.
Por ejemplo:
Uso de un motor pequeño para una cinta transportadora con carga pesada.
Selección de una relación de transmisión inadecuada que deja al motor sin suficiente fuerza de tracción.
Uso de un eje macizo con una polea demasiado grande o correas excesivamente tensas.
Uso de un reductor no apto para cargas de impacto.
No calcular el factor de seguridad para cargas de funcionamiento continuo.
Uso de un motor no adecuado para entornos con polvo, humedad o altas temperaturas.
Para sistemas de funcionamiento continuo, carga pesada o arranques y paradas frecuentes, es necesario seleccionar el motorreductor en función de la carga real y no solo de la potencia.
Cómo comprobar cuando un motorreductor presenta fallos en los rodamientos
Paso 1: Comprobar ruidos
El ruido de los rodamientos suele ser un zumbido, un chirrido o un silbido leve que aumenta con la velocidad. Si el ruido es evidente en la zona del motor o en el extremo del eje del reductor, es necesario revisar los rodamientos en esa ubicación.
Es necesario distinguir el ruido de los rodamientos del ruido proveniente de cadenas, poleas, acoplamientos o cargas externas.
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Paso 2: Comprobar la temperatura
Los rodamientos dañados o con una lubricación deficiente suelen provocar un aumento de temperatura en la zona del soporte. Se puede verificar mediante una inspección táctil o con un dispositivo de medición de temperatura.
Si el motor o el reductor se calientan excesivamente en la zona de los rodamientos, es una señal de que se requiere una inspección más profunda.
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Paso 3: Comprobar las vibraciones
Si el motorreductor vibra intensamente, es posible que los rodamientos estén afectados o ya dañados. Es necesario comprobar las vibraciones tanto en el motor como en el reductor, la base y la carga mecánica.
Cuanto mayor sea la vibración, mayor será el riesgo de fallo de los rodamientos, especialmente en sistemas de funcionamiento continuo.
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Paso 4: Comprobación de la holgura del eje
Una vez parada la máquina de forma segura, se puede comprobar la holgura del eje de salida o del eje del motor. Si el eje presenta una holgura inusual, es posible que los rodamientos estén desgastados o dañados.
No se recomienda continuar con el funcionamiento prolongado si el eje presenta una holgura evidente, ya que esto podría dañar aún más los sellos, el eje o los engranajes.
Paso 5: Inspección del aceite del reductor
Si el rodamiento dañado se encuentra en la sección del reductor, es necesario comprobar el aceite. La presencia de virutas metálicas, olor a quemado o cambios en el color del aceite son señales de que el reductor está funcionando en condiciones inadecuadas.
El aceite sucio o insuficiente debe ser tratado antes de instalar los rodamientos nuevos.
Paso 6: Comprobación de la alineación y el acoplamiento
Si el motorreductor está conectado a la carga mediante un acoplamiento, es necesario verificar la alineación. Una desalineación puede provocar un fallo prematuro de los rodamientos, incluso si el motor y el reductor son nuevos.
Es necesario comprobar tanto la desalineación angular y paralela como el juego del acoplamiento.
Paso 7: Comprobación de la carga real
Si los rodamientos fallan repetidamente, es necesario verificar si la carga supera el diseño. No se debe confiar únicamente en la carga inicial, ya que muchos sistemas, tras un periodo de funcionamiento, pueden haber aumentado su productividad, el peso del producto o haber cambiado los materiales.
¿Cuándo es necesario detener la máquina para una inspección inmediata?
Se debe detener la máquina y realizar una inspección si se presentan los siguientes síntomas:
El motorreductor emite un ruido de rodadura intenso.
Las vibraciones aumentan rápidamente en comparación con lo normal.
La temperatura del motor o del reductor aumenta de forma inusual.
El eje de salida presenta holgura o cabeceo.
Presencia de virutas metálicas en el aceite.
Fugas significativas en los sellos de aceite.
El motor funciona con poca carga o la corriente aumenta considerablemente.
El ruido aumenta notablemente bajo carga.
Si se continúa operando con los rodamientos gravemente dañados, los daños pueden extenderse al eje, los engranajes, los sellos de aceite y otros componentes relacionados.
Cómo evitar el deterioro prematuro de los rodamientos del motorreductor
Para prolongar la vida útil de los rodamientos, es necesario prestar atención a:
Seleccionar la potencia, la relación de transmisión y el par adecuados.
Evitar que el motorreductor funcione con sobrecarga.
Alinear correctamente durante la instalación.
No tensar excesivamente las cadenas o correas.
Inspeccionar el aceite del reductor periódicamente.
Utilizar el tipo de aceite recomendado.
Apretar firmemente los pernos de la base y la brida.
Comprobar vibraciones y ruidos inusuales.
Proteger adecuadamente en entornos con polvo, humedad o productos químicos.
Configurar el variador de frecuencia de acuerdo con la carga.
Realizar el mantenimiento periódico según las condiciones reales de funcionamiento.
¿Es suficiente con cambiar solo los rodamientos?
No se recomienda cambiar únicamente los rodamientos sin haber identificado la causa del fallo. Si el rodamiento falló debido a sobrecarga, desalineación, falta de aceite, tensión excesiva de la cadena o vibraciones fuertes, los rodamientos nuevos podrían volver a fallar rápidamente.
Antes de reemplazar los rodamientos, es necesario comprobar:
La carga real.
La alineación.
El estado del aceite del reductor.
La tensión de la cadena o correa.
El estado del acoplamiento.
La rigidez de la bancada de la máquina.
La corriente del motor bajo carga.
La frecuencia de funcionamiento si se utiliza un variador de frecuencia.
Encontrar la causa correcta ayuda a evitar el reemplazo repetido de componentes y reduce el tiempo de inactividad de la máquina.
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En casos donde el motorreductor presenta fallas frecuentes en los rodamientos, vibraciones, sobrecalentamiento, ruido excesivo o pérdida de potencia bajo carga, es necesario inspeccionar simultáneamente el motor, el reductor, la carga mecánica, el tipo de montaje y las condiciones de operación. Identificar la causa raíz ayudará a limitar la recurrencia de fallas y a seleccionar el equipo más adecuado para el sistema.
MDriveTech puede ofrecer asesoramiento para la selección de motorreductores DSK, reductores industriales y soluciones de accionamiento según la potencia, la relación de transmisión, la velocidad de salida, el tipo de montaje y la carga real.
FAQ
¿Por qué los motorreductores suelen dañar los rodamientos?
Los fallos en los rodamientos de los motorreductores suelen deberse a sobrecargas, desalineación, vibraciones, falta de lubricación, degradación del aceite, tensión excesiva en cadenas o correas, entornos con polvo o humedad, o una selección incorrecta del motorreductor para la aplicación.
¿Qué signos indican que los rodamientos del motorreductor están dañados?
Los signos comunes incluyen ruidos de fricción, vibraciones intensas, calor en la zona del soporte, holgura en el eje, giro manual irregular o un nivel de ruido del reductor superior al normal.
¿Por qué los rodamientos nuevos se dañan rápidamente tras ser reemplazados?
Puede deberse a que la causa raíz no ha sido resuelta, por ejemplo: desalineación, sobrecarga, falta de lubricación, vibración en la base de la máquina, tensión excesiva en la cadena o atascos en la carga mecánica.
¿La vibración del motorreductor puede dañar los rodamientos?
Sí. La vibración prolongada somete a los rodamientos a impactos repetidos, lo que facilita el desgaste, la holgura, la generación de ruido y la reducción de su vida útil.
¿La falta de aceite en el reductor puede dañar los rodamientos?
Sí. La falta de aceite o el uso de aceite contaminado aumenta la fricción interna del reductor, provocando el deterioro rápido de los rodamientos y los engranajes.
