INSTITUTO SUPERIOR TECNOLÓGICO

MANTENIMIENTO DE MAQUINARIA DE PLANTA

MANTENIMIENTO INDUSTRIAL

TAREA 5DESMONTAJE Y MONTAJE DE RODAMIENTOS MEDIANTE

FUERZA HIDRÁULICA

ALUMNOS : CHARCAS YANQUE, RenatoCOLQUE ROJAS, AlonsoPALMA SISA, AbelZUNI COAGUILA, Diego

SEMESTRE : V

GRUPO : A

DOCENTE : Ing. Ignacio Mamani

Fecha de Ejecución de la Tarea: 22/04/2013

Fecha de entrega del Informe: 29/04/2013

2013 - I

DESMONTAJE Y MONTAJE DE RODAMIENTOS MEDIANTE FUERZA HIDRÁULICA

1. DESCRIPCIÓN DE LA TAREA

Es esencial que el desmontaje y montaje de rodamientos se lleve acabo por personal

debidamente preparado y en condiciones de limpieza apropiadas, para conseguir de esta manera

un buen funcionamiento de los rodamientos y evitar fallos prematuros en los componentes de

los sistemas mecánicos. La manipulación de los rodamientos durante su desmontaje y

desmontaje se debe realizar con sumo cuidado, para esto es muy importante elegir el método

adecuado así como las herramientas apropiadas.

En esta oportunidad se realizó el desmontaje de rodamientos de rodillos a rótula con agujero

cónico y con agujero cilíndrico, eligiéndose el método de inyección de aceite y mediante la fuerza

hidráulica que produce, se retiro los rodamientos.

Lo primero que se hizo fue revisar y verificar el módulo de trabajo el cual nos fue asignado, esto

con la finalidad de identificar los rodamientos presentes en el mecanismo así como también sus

principales características, a su vez esto nos permitió elegir los métodos de extracción más

adecuados de los rodamientos para evitar daños en los mismos. Seguidamente se elaboró una

lista de equipos y herramientas necesarios a utilizar en esta tarea para luego pedirlos en

almacén. Una vez que se contaba con dichos equipos y herramientas se procedió a realizar el

desmontaje de los rodamientos ya mencionados.

Para las tareas de desmontaje se utilizó una bomba hidráulica en ambos casos, tanto en el

rodamiento de agujero cónico como el de agujero cilíndrico, la inyección de aceite se hizo por el

eje del modulo, para la extracción del rodamiento con agujero cónico solo fue necesario aplicar

aceite mediante la bomba hidráulica para luego retirar con facilidad el rodamiento, en el caso de

rodamiento con agujero cónico se inyectó aceite con la misma bomba pero fue necesaria la

utilización de un extractor de garras para liberar dicho rodamiento, previamente se retiró de la

misma forma la polea que se encontraba en el extremo del mecanismo.

Se tomó datos de los elementos del mecanismo, tales como la designación de los rodamientos

para luego verificarlos en las tablas del catálogo SKF, de igual forma se verificó la designación de

los manguitos; también se realizó la medición del asiento en el eje del rodamiento con agujero

cilíndrico con la fin de determinar si presentaba o no algún tipo desgaste. Otra de las tareas

realizadas en taller, fue la medición del juego radial interno real, dichos datos medidos fueron

comparados con los datos hallados en el catalogo SKF para verificar el buen estado de los

rodamientos mencionados, para posteriormente realizar el montaje de forma apropiada.

Una vez que se analizó y se comparó todos los datos medidos y hallados, se procedió a realizar el

montaje, para el caso del rodamiento con agujero cónico fue necesario utilizar una tuerca y una

bomba hidráulica verificando entonces el juego residual después del montaje; seguidamente se

procedió a montar el rodamiento con agujero cilíndrico, esto se realizó con un equipo de

calentamiento, por lo tanto el rodamiento se calentó a 115º C, luego se procedió a montarlo en

el eje. Finalmente se culminó con el montaje del mecanismo ubicando adecuadamente los

pernos en las tapas.

2. Materiales, equipos, instrumentos y herramientas utilizadas.

TABLA 1

Herramientas/Equipo/Guías Cantidad Imagen

Reloj comparador 1

Soporte Magnético 1

Láminas de regulación 1

Vernier 1

Catálogo SKF 1

Extractor de Tres garras 1

Bomba de inyección de aceite 1

Tuerca Hidráulica 1

Calentador por inducción 1

TABLA 2

EPPCantidad por

personaImagen Símbolo

Casco 1

Zapatos de Seguridad

1

Lentes de seguridad

1

Mameluco o ropa de trabajo

1

3. EJECUCIÓN DE LAS TAREAS

Para iniciar la ejecución de las tareas parciales es necesario determinar primero las herramientas

que vamos a utilizar y hacer un listado de ellas para pedirlas al almacenero.

3.1.Identifique los componentes del conjunto

Para iniciar las tareas lo que se hizo fue desmontar las chumaceras y retirar el eje junto a los

rodamientos y colocamos el módulo en un soporte de madera.

Verificamos los rodamientos para determinar la designación y el tipo de cada rodamiento.

Nombre del Rodamiento DesignaciónJuego

Radiald D B

Rodamiento de rodillos a rótula con

agujero cilíndrico22216 E C3 80 140 33

Rodamiento de rodillos a rótula con

agujero cónico22216 EK C3 80 140 33

Recordemos que la letra “K” como prefijo en la designación de un rodamiento indica que

dicho rodamiento posee agujero cónico con conicidad 1:12.

Figura 3.1.

Módulo con rodamientos de rodillos a rótulaObtención propia

3.2.Desmontaje del rodamiento con agujero cónico.

Para poder verificar el procedimiento correcto de desmontaje nos dirigimos al catálogo

general SKF. Dado que el rodamiento tiene agujero cónico y está montado directamente

sobre un eje cónico, el método a emplear es el desmontaje por medio de inyección de

aceite.

Figura 3.2

Desmontaje por inyección de aceiteFuente: Catálogo General SKF/Montaje y desmontaje de rodamientos/pág. 268

Lo que hicimos para el desmontaje fue primero desajustar la tuerca con una llave de uña.

Conectamos la manguera del inyector de aceite a la entrada de aceite que presenta el eje

Con este método de inyección de aceite, se introduce aceite a alta presión entre el

rodamiento y su asiento para formar una película de aceite. Esta película de aceite separa las

superficies de contacto y reduce apreciablemente la fricción entre las mismas. Para poder

introducir el aceite a presión se hizo uso de una bomba o un inyector que inyecta el aceite

entre las superficies de contacto a través de conductos y ranuras de distribución situadas en

el eje o en el manguito.

Figura 3.3

Desmontaje de rodamiento con agujero cónico por Inyección de aceiteObtención propia

3.3.Desmontaje del rodamiento con agujero cilíndrico.

Para desmontar el siguiente rodamiento el cual tiene agujero cilíndrico, lo primero que se

tuvo que hacer es desmontar la polea de metal que se encontraba al extremo del eje. Para

desmontar aplicamos el mismo método de inyección de aceite, el cual hizo que se

desaflojara del eje y saliera con facilidad. Para esto se conectó la manguera en la entrada del

eje marcada con una letra P.

Figura 3.4

Polea desmontadaObtención Propia

Luego de desmontar la polea conectamos la manguera en la otra entrada de aceite que tenía

el eje. Aplicamos presión de aceite y esto hizo que el rodamiento se aflojara lo suficiente

como para poder utilizar un extractor de garras.

Se usó un extractor de tres garras, ubicamos las garras en el aro interior teniendo cuidado

de que la fuerza necesaria para desmontar el rodamiento no se aplique a los elementos

rodantes. Giramos el extractor y el rodamiento pudo salir sin mucha dificultad.

Figura 3.5

Desmontaje de rodamiento con agujero cilíndricoMediante un extractor de tres garras

Obtención propia

3.4.Medir el asiento en el eje del rodamiento con agujero cilíndrico. Determine si tiene o no

desgaste.

Para poder establecer la tolerancia, asumimos que el eje trabajaría en la transmisión motriz

de un molino de mineral, por lo que lo consideramos en la tabla dentro de la categoría de

cargas muy elevadas, y ya que el diámetro interior del rodamiento es 80 mm, entonces

vemos que la tolerancia del eje será n6.

Ajustes para ejes macizos de acero(Rodamientos radiales con agujero cilíndrico)

Figura 3.6

Fuente: Guía de taller

Ahora con este dato procedemos a determinar dentro de qué parámetros debe estar la

medida del eje. Para esto nos dirigimos a la siguiente tabla.

Figura 3.7Fuente: http://www.tortonese.com.ar/imagenes/tole_iso_ejes_tabla.jpg

Entonces vemos que la tolerancia es desde 0.020 mm hasta 0.039 mm.

Tolerancia máx min por medición ¿Hay desgaste?n6 80.020 mm 80.039 mm 80.02 mm No

3.5.Establezca los valores de montaje para el rodamiento con agujero cónico.

Para realizar esta parte nos dirigimos al catálogo SKF y nos ubicamos en la sección

correspondiente a rodamientos de rodillos a rótula, y nos dirigimos a la tabla de Juego radial

interno de los rodamientos de rodillos a rótula con agujero cónico.

Figura 3.8

Fuente: Catálogo General SKF pág 706

Por la información descrita en el mismo rodamiento sabemos que tiene un juego radial

interno superior al normal (C3), y nos ubicamos en el rango correspondiente al diámetro

interior del rodamiento (80 mm), de esto sabemos los parámetros dentro de los cuales debe

encontrarse el juego radial interno del rodamiento.

Luego de estos medimos el juego radial del rodamiento con las galgas de medición. Para la

primera medición, se debe seleccionar una lámina que sea ligeramente más delgada que el

valor mínimo del juego del rodamiento. Durante la medición, se debe mover la lámina hacia

delante y hacia atrás, hasta poder insertarla hasta la mitad del rodillo. El procedimiento se

debe repetir usando láminas con un espesor ligeramente mayor cada vez hasta sentir cierta

resistencia de movimiento entre el aro exterior y el rodillo superior.

Figura 3.9

Medición del juego radial interno con galgasFuente: Catálogo SKF pág. 710

Ahora procedemos a tomar datos necesarios para el montaje tales como reducción del juego radial interno y el juego mínimo residual admisible, esto lo sacamos de la siguiente tabla:

Figura 3.10

Fuente: Catálogo General SKF pág. 711

Los datos necesitados son los siguientes:

Juego radial Interno (por

tabla)

Juego radial interno real

(por medición)

Reducción del juego radial

interno

Juego residual después del

montaje (por cálculo)*

Juego mínimo residual

Mín. Máx. Mín. Máx. Mín. Máx.0.095 0.120 0.090 0.040 0.050 0.040 0.050 0.04

* El juego residual después del montaje se calcula con la siguiente fórmula:JF = JR – RJ (mm)

Donde:JF = Juego residual después del montajeJR = Juego real antes del montaje (por medición)RJ = Reducción del juego radial interno por tabla.

3.6.Montaje del rodamiento con Agujero Cónico

Los rodamientos con agujero cónico se pueden montar midiendo el calado axial del aro

interior sobre su asiento, y precisamente éste es el método que utilizaremos para montar

nuestro rodamiento. Los valores recomendados para el calado axial “s” requerido para

aplicaciones generales se muestran en la figura 3.10, de la página anterior de este informe.

RodamientoDiámetro

interior (d) ConoCalado axial (s)Min. Máx.

De rodillos a rótula con agujero cónico 80 mm K= 1:12 0.6 mm

0.7 mm

Para llevar a cabo el método de calado axial, se deben utilizar las siguientes herramientas de

montaje:

Una tuerca hidráulica SKF. (a)

Una bomba hidráulica. (b)

Un manómetro adecuado a las condiciones de montaje. (c)

Un reloj comparador. (d)

Figura 3.11

Fuente: Catálogo General SKF pág. 712

Para montar el rodamiento mediante el método de calado axial, el rodamiento se coloca

en una posición inicial determinada sobre su asiento (Imagen 3.12) y se coloca también la

tuerca hidráulica ajustándola lo más que se pueda con la mano. De este modo, se logra

parte de la reducción del juego radial interno deseada.

Figura 3.12

Rodamiento en posición inicialObtención Propia

Ahora se procede a ajustar la tuerca con la presión del aceite la cual se controla mediante

el manómetro. El rodamiento se cala desde esa posición inicial a lo largo de una distancia

específica hasta su posición final. El desplazamiento axial “ss” se determina con precisión

usando el reloj comparador (entre 0.6 y 0.7 mm. según la tabla de la imagen 3.10). En este

punto el rodamiento ha sido montado correctamente.

Imagen 3.13

Fuente: Catálogo General SKF pág. 713

Figura 3.14

Reloj comparador indicando que el calado axial está llegando a los parámestros indicadosObtención propia

Entonces quitamos la tuerca hidráulica, colocamos la arandela, y fijamos la tuerca.

El juego residual que se midió luego del montaje fue de 0.045mm, manteniéndose dentro

de los parámetros deseados.

Es importante recordar en esta parte el concepto de juego radial interno, el cual, el

catálogo SKF nos lo define como la distancia total que se puede desplazar un aro con

respecto a otro en dirección radial. 1

Es necesario distinguir entre el juego interno de un rodamiento antes del montaje, y el

juego interno de un rodamiento montado, que ha alcanzado su temperatura de

funcionamiento (juego de funcionamiento). El juego interno inicial (antes del montaje) es

superior al juego de funcionamiento debido a que los diferentes grados de apriete en los

ajustes y la dilatación térmica de los aros del rodamiento y de los componentes adyacentes

dan lugar a una expansión o contracción de los aros.

El juego radial interno de un rodamiento es de considerable importancia para que el

rodamiento pueda funcionar satisfactoriamente. Como regla general, los rodamientos de

rodillos cilíndricos, de rodillos a rótula y los rodamientos CARB deben tener siempre cierto

juego residual durante el funcionamiento, por pequeño que sea.

Por este motivo, al deslizar el rodamiento sobre su asiente en el eje, debemos tener

cuidado de no eliminar todo el juego interno ajustándolo demasiado ya que esto

perjudicará el rendimiento y la vida útil del rodamiento.

1 Fuente: Catálogo General SKF/Juego interno del rodamiento/pág. 137

3.7.Montaje del rodamiento con agujero cilíndrico.

Dado que este rodamiento es de agujero cilíndrico, para el montaje de este rodamiento lo

que utilizaremos será el método de dilatación del aro interior. El método de dilatación del

aro interior permite el montaje de rodamientos de rodillos a rótula usualmente de gran

tamaño con agujero cónico, de forma sencilla, rápida y precisa, sin la necesidad de medir el

juego radial interno antes y después del montaje.

Figura 3.15

Calentador por inducciónObtención propia

Se utilizó un calentador por inducción para calentar el aro interior. Lo calentamos hasta

115ºC y usando guantes protectores lo colocamos en el eje, lo mantenemos contra el resalte

del eje hasta que se enfríe lo suficiente como para ajustarse a él.

Figura 3.16

Montaje del rodamiento en su asiento luego dilatar su aro interiorObrtención propia

4. CONCLUSIONES

Realizamos el montaje y desmontaje de los rodamientos utilizando fuerza hidráulica, para iniciar las tareas lo que se hizo fue desmontar las chumaceras y retirar el eje junto a los rodamientos y colocamos el módulo en un soporte de madera, una vez realizado este procedimiento utilizamos una bomba hidráulica para la extracción del rodamiento de eje cilíndrico y cónico, sin embargo para este último utilizamos además de la bomba hidráulica un extractor de rodamiento de tres garras de gran tamaño, el correcto desmontaje debe consistir en utilizar el extractor y la bomba hidráulica simultáneamente para la evitar dañar el rodamiento y retirarlo sin mayor dificultad.

Identificamos los rodamientos luego de su extracción para verificar sus características por medio de tablas de fabricante, los rodamientos son rodamiento de rodillos a rotula con agujero cilíndrico y cónico, los cuales corresponden a la designación 22216 E y 22216 EK respectivamente.

Realizamos el desmontaje del rodamiento de agujero cónico utilizando el método de inyección de aceite (ver 3.2 y figura 3.3) con ayuda de una bomba hidráulica se introduce aceite a alta presión entre el rodamiento y su asiento para formar una película de aceite, de esta manera se realizara el desmontaje del rodamiento de agujero cónico, para el desmontaje del rodamiento cilíndrico, tuvimos que retirar, una polea que se encontraba antes del rodamiento, y también de manera hidráulica realizamos la extracción del rodamiento de agujero cilíndrico (ver figura 3.5).

Analizamos la condición del asiento del eje del rodamiento para verificar su estado y tolerancia permitida, para esto asumimos que el eje trabajaría en la transmisión motriz de un molino de mineral, y lo consideramos dentro de la categoría de cargas muy elevadas, ya que el diámetro interior del rodamiento es 80 mm, entonces vemos que la tolerancia del eje será n6 (ver figura 3.6). Ahora con ayuda de la tabla de tolerancias ISO para ejes, encontramos que la tolerancia permitida para el eje debe estar desde 0.020 mm hasta 0.039 mm como valores mínimo y máximo respectivamente, de acuerdo a la medición encontramos que el eje tenía un diámetro de 80.020mm, como este valor se encuentra dentro del rango de tolerancia concluimos que no hay un desgaste significativo en el asiento del eje (ver 3.4).

Realizamos el montaje del rodamiento de agujero cónico utilizando información técnica, para esto el factor más importante es el juego radial interno del rodamiento luego de su montaje, este es designado como juego residual, con ayuda de las galgas de espesores medimos el juego radial interno en el rodamiento el cual fue de 0.09mm, y verificando las tablas observamos que la reducción permitida va desde 0.04 y 0.05 mm, en conclusión el juego mínimo residual debe ser de 0.04 mm. Una vez establecidos los parámetros para el montaje, procedemos al montaje con una bomba y tuerca hidráulica, y utilizamos el método de calado axial para el montaje, por tablas sabemos que el calado axial debe estar entre 0.6 y 0.7mm, y con ayuda de una reloj comparador medimos estos parámetros para

poder controlar el ajuste y el juego mínimo residual (ver 3.6), finalmente obtenemos que el juego residual es de 0.045mm valor permitido según las tablas de tolerancias.

Por ultimo realizamos el montaje del rodamiento con agujero cónico, para esto utilizamos el método de dilatación del agujero interior del rodamiento, haciendo uso de un calentador por inducción, elevamos la temperatura del rodamiento a 115°C, dato establecido por tablas, una vez hecho este procedimiento usamos unos guantes de protección térmica para poder coger el rodamiento y colocarlo sobre el eje, es muy importante que este sea colocado de manera alineada para evitar un mal montaje, realizamos esta experiencia de manera correcta.

5. DIFICULTADES Y RECOMENDACIONES

Como recomendación principal podemos resaltar estar atentos en cada paso o procedimiento de la guía de laboratorio, hay muchos aspectos que debemos tener criterio para poder desarrollar de manera exitosa la tarea

Es recomendable verificar las herramientas de laboratorio para poder realizar el laboratorio de manera correcta y efectiva.

Una dificultada hallada en laboratorio fue la mala compresión de un procedimiento por error de tipo en la guía de laboratorio, esto no permitió que midiéramos el juego radial interno del rodamiento de agujero cilíndrico, y no obtengamos ese dato.

Otra dificultad hallada en laboratorio fue la utilización de los guantes de protección térmica, estos no estaban diseñados para proteger a temperaturas como 115°C, por lo que en algún momento se tuvo que soportar altas temperaturas con las manos para posicionar el rodamiento cilíndrico sobre el eje.

6. OBSERVACIONES

El calentador por inducción utiliza campos magnéticos para realizar su operación, por esto es indispensable que una persona con marcapasos no esté cerca de este aparato cuando está en funcionamiento.