La fórmula SKF contra el Rolling Contact Fatigue
//por G. Morales-Espejel | A.Gabelli
Qué es la Rolling Contact Fatigue (RCF)
La Fatiga de Contacto Rodante (RCF) es un fallo típico en rodamientos y componentes de máquinas similares.
Básicamente consiste en tener en cuenta el desgaste de los materiales debido a una serie de circunstancias que pueden llevar las piezas a un estado crítico sin pasar por ningún percance grave.
Este fenómeno del daño acumulado ya fue investigado en la primera mitad del siglo XX por Palmgren y Lundberg. Sin embargo, en su día teorizaron sobre su impacto en la subsuperficie basando sus cálculos en supuestos de tensiones hercianas de una suavidad ideal.
Al seguir investigando posteriormente, se tuvieron en cuenta más factores para hacer la teoría más precisa. Entonces nació el concepto de Fatiga de Contacto Rodante en las Superficies (SRCF, por sus siglas en inglés), que involucra las posibles irregularidades en la superficie. Las zonas con asperezas, desviaciones del perfil o indentaciones son especialmente susceptibles al SRCF. Es decir, que son zonas con una tensión superficial local mucho mayor y, por tanto, sufren más.
Cómo afecta la SRCF a la maquinaria
El primer signo en el que se manifiesta la Surface Rolling Contact Fatigue es en una reducción del régimen de lubricación, con lo que desaparece la película habitual de lubricante y se disminuye de fluida a límite o mixta.
Cuando esto ocurre, aparece el contacto metal-metal. Esto genera daño sobre la superficie y los puntos más elevados de las asperezas en la parte superior del metal desaparecen. Un signo para identificar este factor es que la superficie de la pieza adopta una apariencia mate o esmerilada. En esos casos, ya que este tipo de daño superficial es particular, las consecuencias son generalmente visibles y causan un aumento significativo de la superficie —entre tres y cinco veces.
A este deterioro se le suma el efecto de la carga cíclica de los elementos rodantes sobre la pista. El resultado es la generación de microgrietas ásperas y microdesconchados que se van extendiendo desde la superficie hacia el interior del material debido a la flexión de los bordes de la grieta. Cuando la fisura se abre paso hasta el metal, libera pedazos del interior que suben hasta la superficie, lo que hace que se desgaste mucho más y más rápidamente.
Propagación del desconchado en un rodamiento de rodillos cilíndricos por un efecto superficial al incrementar el número de revoluciones.
Otro de los motivos por los que ocurre la SRCF es la deformación plástica. Las partículas contaminantes del aceite llegan a lugares como el punto de contacto rodante de mayor carga entre el rodamiento y la pista o a los dientes de los engranajes. Esto crea hendiduras y demás percances que causan daño a la superficie.
Las hendiduras de fondo redondeado que suelen formarse, a menudo tienen pestañas levantadas alrededor de su bordes. En la cúspide de los rebordes, la carga y el esfuerzo aumentan considerablemente y eso genera un régimen reducido de lubricación —mixta o límite— que disminuye la vida útil de la superficie por fatiga.
Experimentos con rodamientos de bolas: fotografías de microscopio que muestran el inicio (A) y la evolución (B y C) típica del desconchado de la indentación.
Cómo prevenir el SCRF
SKF, fabricante líder en tecnología de rodamientos, llevó a cabo un estudio del que extrajo la forma de conseguir que sus productos estuvieran protegidos contra este tipo de desgaste. Tener en cuenta las condiciones de lubricación y la interacción entre superficie y subsuperficie ha permitido a la marca comprender el desarrollo de las grietas mencionadas en el artículo y poder preparar sus rodamientos.
Cómo podemos ayudarte
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