Segueix-me a: 
Una guia per seleccionar els coixinets del motor
Com un dels components bàsics dels motors elèctrics, coixinets del motor sempre han estat un tema important en el camp de la fabricació de motors. La selecció dels coixinets adequats està directament relacionada amb diversos aspectes, com ara l'estabilitat de funcionament, la vida útil i el cost de manteniment del motor. Per tant, quan es fabriquen un motor, s'ha de triar entre nombrosos models de coixinets basats en les condicions de treball reals i els requisits de rendiment. Els coixinets del motor estan dissenyats per transferir contínuament la càrrega de l'eix al motor i suportar el rotor. La fallada d'aquests coixinets sovint es tradueix en reparacions costoses del motor. No hi ha cap solució universal de coixinets antifricció "talla única" per a motors elèctrics. Cada tipus de coixinet té unes característiques de rendiment específiques i, per tant, és adequat per a condicions de funcionament específiques. Un desajust entre els coixinets i les aplicacions del motor pot causar problemes greus. Aquest bloc repassa el disseny, el tipus, les consideracions, etc. de la selecció dels coixinets del motor i ofereix suggeriments constructius perquè escolliu un motor adequat.
Els motors amb una potència superior a 125 CV, velocitats superiors a 1,200 rpm i equipats amb coixinets de boles profunds dissenyats per a tasques de connexió directa de la corretja poden provocar sobrecàrregues mecàniques i fallades prematures.
Col·locar un motor dissenyat per a cinturons resistents sobre una càrrega acoblada pot no proporcionar una càrrega radial suficient als elements rodants del coixinet. Poden lliscar o lliscar sobre les pistes, provocant altes temperatures i possiblement una fallada completa de la lubricació.
Si els coixinets de rodets estan sota càrrega (fins i tot amb la càrrega de la corretja), es pot produir una fallada prematura del motor a causa del mateix fenomen de lliscament.
El muntatge de motors amb coixinets horitzontals en aplicacions verticals afegeix càrregues axials addicionals no desitjades i pot provocar pèrdues de greix als coixinets.
Si no s'aborda el flux de corrent dispers a través dels coixinets (que sovint es troba en motors de gran velocitat variable), es pot produir un dany per corrosió galvànica que condueix a una fallada prematura del coixinet.
Disseny del coixinet del motor
Els coixinets (boles i rodets) dels motors elèctrics s'utilitzen per suportar i posicionar el rotor, mantenir l'espai d'aire petit i consistent i transferir la càrrega de l'eix al bastidor del motor. Els coixinets han de suportar un funcionament a alta i baixa velocitat, minimitzar la fricció, reduir el soroll, allargar la vida útil i estalviar energia. Com que el disseny i l'ús dels motors elèctrics varien entre les diferents indústries, hi ha molts tipus de coixinets que s'utilitzen per donar-los suport. Els tipus de coixinets adequats per a motors elèctrics inclouen els coixinets de boles profunds, els coixinets de boles de contacte angular, els coixinets de rodets cilíndrics, els coixinets de rodets cònics, els coixinets de rodets esfèrics i els coixinets d'empenta de rodets esfèrics. Cada rodament té la seva pròpia configuració i característiques de rendiment. Normalment, els motors elèctrics contenen disposicions de coixinets de posició i no ubicació per suportar radialment el rotor i per posicionar-lo axialment respecte a l'estator. Els coixinets de posició col·loquen l'eix i suporten les càrregues axials, mentre que els coixinets no ubicats permeten que l'eix es mogui axialment i compensi les condicions de sobrecàrrega quan l'eix s'expandeix tèrmicament.
Rodaments de boles s'utilitzen habitualment en aplicacions sense corretja en motors de fins a 150 cavalls de potència. Poden suportar càrregues radials i axials. Per als motors petits utilitzats en maquinària horitzontal, els més comuns són dos coixinets de boles de ranura profunda muntats en un eix de tall en una configuració de coixinets creuats per controlar el moviment de l'eix. A la majoria de motors elèctrics mitjans i grans utilitzats en màquines horitzontals, els coixinets de boles profunds s'utilitzen com a coixinets de posicionament, mentre que els coixinets no locals poden ser coixinets de rodets cilíndrics, depenent de la càrrega, la velocitat, la temperatura i l'entorn de l'aplicació. Els coixinets no ubicats s'adapten a qualsevol dilatació axial causada per la calor o les toleràncies de la màquina.
Rodaments de boles de contacte angular estan dissenyats per suportar altes càrregues axials i permetre un funcionament suau a altes velocitats dins dels motors elèctrics. Es poden configurar com a fila simple o doble i utilitzar-se en diversos dissenys de gàbies diferents. Les màquines verticals solen confiar en coixinets de boles de ranura profunda o coixinets de boles de contacte angular o coixinets d'empenta de rodets esfèrics, depenent de les càrregues verticals, el pes de l'eix i el rotor, la velocitat, la temperatura i l'entorn de funcionament.
Rodaments de rodets cilíndrics són exactament el que necessiten els motors per manejar càrregues axials extremadament elevades. Funcionen de manera eficient tant a velocitat mitjana com alta i tenen una varietat de configuracions de disseny diferents. S'utilitzen més sovint en motors elèctrics accionats per corretges o engranatges.
Rodaments segellats
Els coixinets segellats són un disseny de coixinets que s'utilitza habitualment en motors petits que estan dissenyats per limitar l'exposició del coixinet a la contaminació. Aquests coixinets no es poden lubricar amb greix nou un cop instal·lats. Això vol dir que tenen una vida útil limitada i s'han de controlar acuradament perquè es puguin substituir immediatament si sorgeixen problemes.
Coixinets blindats
Els coixinets blindats són un altre disseny de coixinets utilitzat per limitar la contaminació dels elements rodants des de la instal·lació fins al funcionament del motor. Aquests coixinets es poden tornar a lubricar amb greix farcit, però si la pressió interna no s'alleuja, pot provocar que l'escut prem contra la gàbia o els elements rodants, causant grans problemes.
Un dels factors que heu de tenir sempre en compte a l'hora de seleccionar els coixinets del motor és quin tipus de disseny de coixinets és millor per al motor que utilitzeu per a la feina. Si no esteu segur de quin disseny de coixinets és el millor per al vostre entorn de treball, poseu-vos en contacte amb un expert en coixinets de motors per determinar quina configuració de coixinets i quina és la millor per a vosaltres.
Efecte de la càrrega
La naturalesa de la càrrega és un dels factors principals en la selecció dels coixinets. Els coixinets sempre requereixen una càrrega mínima determinada per permetre que els elements rodants girin correctament i formin una millor pel·lícula lubricant a la zona de contacte rodant. En cas contrari, es pot produir un lliscament, que es tradueix en temperatures de funcionament més altes i degradació del lubricant. Per descomptat, el coixinet ha de proporcionar una capacitat de càrrega suficient per aconseguir una vida útil satisfactòria en l'aplicació. S'han de tenir en compte totes les càrregues, no només el pes implicat i les forces generades per la potència transmesa, sinó també les càrregues d'acoblament i les càrregues de la corretja connectades a la càrrega d'accionament. Per a càrregues acoblades, l'eix del motor sol estar connectat a l'eix que condueix la càrrega mitjançant un acoblament flexible. Aquest tipus de càrrega no crea cap càrrega axial o radial als coixinets del motor, a part del pes del conjunt del rotor i l'eix del motor. (No obstant això, la desalineació causada per una instal·lació incorrecta pot augmentar les càrregues radials.)
En termes generals, els coixinets de rodets poden suportar càrregues pesades i els coixinets de boles poden suportar càrregues lleugeres. Les càrregues poden ser càrregues radials, càrregues axials o una combinació d'ambdues. Alguns coixinets, com els coixinets de rodets cilíndrics, estan dissenyats generalment per suportar només càrregues radials; altres coixinets, com els coixinets de boles de contacte angular, són principalment adequats per suportar càrregues axials. Els coixinets de rodets cilíndrics només poden suportar càrregues radials pures i càrregues axials mínimes. Altres coixinets radials (com els coixinets de rodets cònics i els coixinets de rodets esfèrics) poden suportar càrregues axials a més de càrregues radials, però també hi ha consideracions de càrrega mínima.
Els coixinets de boles de contacte angular poden suportar càrregues axials moderades a velocitats relativament altes. Per a càrregues axials moderades i pesades que actuen en una direcció, especifiqueu coixinets d'empenta de rodets esfèrics. La capacitat del coixinet de suportar càrregues axials vindrà determinada per l'angle de contacte o l'acció de càrrega dins del coixinet (com més gran sigui l'angle, més adequat serà el coixinet per a càrregues axials). Els coixinets de boles de contacte angular d'una sola fila i els coixinets de rodets cònics només poden suportar càrrega axial en una direcció. En aplicacions on les càrregues axials actuen alternativament, aquests coixinets s'han de combinar amb un altre coixinet capaç de suportar les càrregues axials. Quan les càrregues radials i axials actuen simultàniament, es produeixen càrregues combinades. En aquests casos, les solucions de coixinets més habituals són els coixinets de contacte angular d'una i doble fila i els coixinets de rodets cònics d'una sola fila (tot i que els coixinets de boles profunds també poden ser adequats, depenent de la relació de càrregues axials i radials).
Velocitat.
La velocitat de rotació afecta la temperatura de funcionament, que al seu torn afecta la vida del coixinet i del lubricant. Per tant, la gàbia, el lubricant, la precisió de funcionament i l'espai lliure del coixinet, la freqüència de ressonància del sistema i l'equilibri de les peces giratòries són factors importants en la selecció del coixinet. Per a aplicacions d'alta velocitat, els coixinets de boles solen ser adequats que els coixinets de rodets. En aplicacions d'alta velocitat, els coixinets de precisió o els coixinets híbrids poden oferir avantatges.
Temperatura.
Les temperatures de funcionament permeses dels coixinets en aplicacions de motor limitaran la velocitat de funcionament dels coixinets. Els tipus de coixinets amb baixa fricció i baixa calor interna del coixinet funcionen bé en funcionament a alta velocitat. Quan la càrrega és pura càrrega radial, els coixinets de boles profunds poden assolir la velocitat més alta; quan la càrrega és una càrrega combinada, els coixinets de boles de contacte angular poden aconseguir la velocitat més alta. Això és especialment cert per als coixinets amb elements rodants ceràmics.
lubricant
En condicions normals de velocitat i temperatura, els coixinets del motor solen estar lubricats amb greix. El greix permet dissenys de carcassa i segell més senzills i rendibles, permet que el lubricant s'adhereixi millor a les superfícies crítiques i proporciona una protecció fiable contra l'encrassement que l'oli. L'esperança de vida d'un greix depèn de diversos factors, com ara el tipus de coixinet, el tipus de greix, la direcció i velocitat del motor i la temperatura de funcionament del coixinet. Els petits coixinets de boles dels motors elèctrics estàndard solen estar equipats amb segells o proteccions i estan lubricats per a tota la vida; no cal tornar-los a engreixar, però es poden substituir durant els intervals normals de servei del motor. Independentment de la mida, els motors elèctrics de gran resistència solen estar equipats amb coixinets oberts i relubricació. (Si la vida útil del greix és més curta que la vida esperada del coixinet, òbviament caldrà relubricar els coixinets mentre el greix segueixi funcionant com s'esperava).
De vegades, la velocitat de rotació o la temperatura de funcionament fan que l'ús del greix sigui poc pràctic o impossible perquè la vida del greix o el temps de relubricació és massa curt. Aquestes situacions requereixen lubricació d'oli. En general, només els grans motors elèctrics estan lubricats amb oli, en part a causa de la necessitat de segells complexos i el risc potencial de fuites del sistema.
entorn de funcionament
Factors com la temperatura ambient, la temperatura de funcionament, la humitat i la presència de contaminants com la pols, la brutícia, el metall, la fusta o les partícules de plàstic poden afectar el tipus de coixinet que trieu i si el coixinet s'ha de blindar o segellar. La humitat és especialment perjudicial per als coixinets, de manera que sempre s'han de prendre mesures per mitigar els efectes de la humitat en entorns humits o propensos a la condensació.
Causes de la fallada dels coixinets del motor
Quan un motor falla, els coixinets poden ser els culpables, però hi ha moltes causes a part dels coixinets. Aquestes causes inclouen una fallada de bobinatge, cablejat, greix o segell, que al seu torn pot provocar una fallada del coixinet (tot i que el coixinet no és la causa principal). L'ús i el manteniment inadequats dels motors poden augmentar el potencial de problemes i fallades prematures dels coixinets.
Arc
Els corrents paràsits generats per arcs poden causar danys als coixinets. Tot i que els arcs solen estar aïllats i localitzats, l'efecte sobre un coixinet és gairebé com una sèrie de petits llamps que es fonen i realinen la superfície interna del coixinet. El resultat és que part del material de la superfície es desfà i es desfà, creant soroll al coixinet i possiblement escurçant la vida útil. Una manera d'evitar problemes d'arc és aïllar els coixinets dels corrents de l'eix. Es poden aplicar recobriments ceràmics especials al diàmetre exterior o interior del coixinet per evitar el flux de corrent a través del coixinet. Els dissenys de coixinets híbrids ofereixen una altra solució substituint els elements rodants metàl·lics dins del coixinet per boles o rodets de ceràmica. Aïllen eficaçment el coixinet des de l'interior.
Humitat
La humitat no sempre es pot evitar, però es pot controlar. La humitat no sol ser perjudicial quan el motor està en marxa. Tanmateix, quan el motor s'apaga i es refreda, es produirà condensació. La condensació no es pot evitar, però els efectes nocius es poden prevenir utilitzant greixos amb inhibidors d'òxid afegits als conjunts de coixinets i fent girar l'eix d'un motor en ralentí amb freqüència quan se sospita que hi ha condensació. Els bons segells ajuden a evitar que la humitat entri a la cavitat. També és important evitar ruixar aigua directament sobre el segell durant el rentat.
Desalineació de l'eix
Una causa comuna de fallada prematura dels coixinets, la desalineació entre l'eix del motor i l'equip d'accionament pot induir una vibració excessiva i una càrrega interna del coixinet i escurçar la vida útil del motor. Els acoblaments solen ser flexibles i poden adaptar-se a la desalineació. Tanmateix, no doneu per feta la seva flexibilitat. Per aconseguir l'alineació ideal de l'eix, primer fixeu l'equip d'accionament i després instal·leu l'acoblament. Només després de connectar l'acoblament a l'equip, s'ha de moure el motor a l'alineació correcta i fixar-lo.
Lubricació inadequada
La lubricació eficaç dels coixinets requereix un tipus i quantitat de lubricant adequats, intervals de reposició i mètodes d'aplicació. No hi ha normes generals per als intervals de lubricació correctes. En canvi, els intervals s'han de determinar en funció de la mida i el tipus de coixinets, la velocitat de funcionament, l'entorn de funcionament general i el tipus de motor. (Els motors verticals requereixen lubricació dues vegades més sovint que els motors horitzontals.) En general, els coixinets que estan segellats o blindats per a tota la vida no s'han de relubricar. Abans de lubricar un coixinet, determineu el greix que s'utilitza actualment i seleccioneu el mateix tipus de greix o un producte compatible; no tots els greixos són compatibles. (Els fabricants de lubricants proporcionen gràfics de compatibilitat.) Tingueu en compte sempre les recomanacions del fabricant del motor.
Eviteu l'excés de lubricació
L'addició de lubricant del que s'especifica reduirà la vida útil del greix causant un augment de la fricció i la temperatura, que pot danyar els coixinets i afectar negativament el rendiment del motor. Si hi ha massa greix, els elements rodants necessiten energia per girar. Això suposa una càrrega més gran al motor. La lubricació excessiva també pot provocar una acumulació de calor no desitjada, ja que els elements rodants intenten allunyar l'excés de greix. L'acumulació de calor provoca fricció, desgast i escurça la vida útil del greix.
Conclusió
La selecció, instal·lació i manteniment adequats dels coixinets poden ajudar a optimitzar el rendiment i la vida útil del vostre motor elèctric. En primer lloc, cal entendre les condicions de funcionament del motor, inclosa informació sobre velocitat, càrrega de treball, temperatura i soroll. Especialment en funcionament a alta velocitat, els coixinets han de tenir una gran estabilitat i rigidesa activa per garantir el funcionament normal del motor. Determineu el model segons les condicions d'ús i els requisits del motor. Es recomana triar algunes marques conegudes i models de coixinets d'alta qualitat. Al mateix temps, presteu atenció a les especificacions i la precisió dels coixinets. Realitzar els càlculs i proves adequats, verificar i ajustar el model de coixinets per assegurar-se que el motor pot funcionar amb normalitat en diferents condicions de treball. A més, durant l'ús, es requereixen alguns treballs bàsics de manteniment i manteniment, com ara netejar i lubricar els coixinets.
Escollir el coixinet adequat el tipus és important, però no l'únic criteri. A més, també cal tenir en compte la influència de molts factors com el material del coixinet, la precisió, el mètode de lubricació i la mida. Per a motors grans o motors que funcionen a gran velocitat, s'ha de prestar especial atenció als indicadors tècnics i la qualitat dels coixinets. Quan es realitza el manteniment del motor i la substitució de peces, s'ha de prestar atenció a la selecció, instal·lació i depuració dels coixinets per garantir el funcionament normal del motor. En resum, escollir el model de coixinet del motor correcte és una salvaguarda important per garantir el funcionament normal del motor. En seleccionar els coixinets del motor, cal avaluar-los i seleccionar-los en funció de les condicions i requisits reals per garantir la vida útil i el nivell de rendiment del motor. Ordenar tots els factors rellevants pot ser difícil, però no cal que ho feu sol. Un fabricant de coixinets coneixedor us pot ajudar a trobar la millor solució per a les vostres necessitats específiques d'aplicació.