Guía para el análisis de la temperatura de los rodamientos del motor

La temperatura es un parámetro fundamental para describir el estado de funcionamiento de los rodamientos de los motores. La supervisión de la temperatura de los rodamientos de motor en uso se ha convertido en una característica estándar de muchos motores.

Como parámetro de control crítico para el funcionamiento de los motores y sus rodamientos, el análisis de este parámetro es un método vital para evaluar el estado de funcionamiento y el análisis de fallos de motores y rodamientos.

Desde la perspectiva del motor temperatura del rodamiento análisis, en primer lugar, en términos de tiempo, la temperatura de un cojinete de motor es un valor que surge con el tiempo. Por lo tanto, el análisis de la temperatura puede abordarse desde la perspectiva del dominio temporal.

Además, considerando el motor como un todo y el rodamiento como un componente, siempre habrá una distribución de temperatura en un momento dado. Por lo tanto, el análisis de la temperatura del rodamiento del motor también puede iniciarse desde la perspectiva de la distribución de la temperatura.

Análisis de la temperatura de los rodamientos del motor en el dominio del tiempo

El análisis de la temperatura de los cojinetes de motor en el dominio del tiempo es, en esencia, el estudio de cómo cambia la temperatura de un cojinete de motor con el paso del tiempo. El impacto del tiempo en la temperatura es más directamente un reflejo de los cambios en el estado del rodamiento, el estado de carga y las condiciones ambientales a lo largo del tiempo.

Para un rodamiento de motor en uso normal, cuando el motor no está en marcha, la temperatura del rodamiento es la misma que la de la carcasa del motor y el eje. En ese momento, el motor no está en marcha y no genera calor, y el rodamiento no está en funcionamiento, por lo que tampoco se calienta. Así, la temperatura del rodamiento del motor coincide con la temperatura ambiente. Esto proporciona un punto de referencia para la temperatura del rodamiento del motor, teniendo en cuenta factores como la temperatura del medio aéreo y el calor conducido desde los equipos circundantes.

En el caso de un motor en marcha, todas las piezas (incluidos bobinados, juntas, cojinetes, etc.) generarán calor durante su funcionamiento. Como parte del mecanismo global, existe conducción de calor entre ellas.

En este momento, si aumenta la carga del motor o se avería un componente, se producirá un cambio en la temperatura del rodamiento del motor. Este cambio en la temperatura del rodamiento es un medio de análisis en el dominio del tiempo para la temperatura del rodamiento del motor.

En primer lugar, los ingenieros, a través de la monitorización de la temperatura, observan que la temperatura del cojinete del motor es superior a su media histórica, lo que indica la necesidad de solucionar el problema de la temperatura anormal.

Como ya se ha mencionado, el fallo de un componente es una de las causas, pero no la única, de este cambio de temperatura. Por lo tanto, el diagnóstico de estas causas constituye la base para el diagnóstico y el análisis de fallos.

Hace años, me encontré con una queja sobre un cojinete de motor cuya temperatura habitual era de 50 grados, pero la temperatura de un cojinete del extremo de accionamiento del motor había alcanzado los 60 grados. Los ingenieros sugirieron posibles fallos basándose en el cambio de temperatura del cojinete del motor.

Sin embargo, in situ, descubrieron que el extremo de accionamiento del cojinete del motor estaba situado en la salida de aire de refrigeración del motor, donde la temperatura ya era de 56 grados. En otras palabras, era imposible que el cojinete del motor que funcionaba en un entorno de más de 50 grados mantuviera su temperatura a 50 grados. Esta evaluación se realizó observando el cambio de temperatura y teniendo en cuenta la temperatura ambiente.

Además, la tecnología de macrodatos ofrece más posibilidades para el análisis en el dominio temporal de la temperatura del rodamiento del motor. Por ejemplo, si la tendencia del cambio de la temperatura del rodamiento del motor con la carga se alinea con la tendencia general, y si la temperatura del motor corresponde a la tendencia de cambio de carga prevista.

Análisis de la distribución de la temperatura de los rodamientos del motor

Nuestra discusión anterior se centró en el análisis de cómo la temperatura de puntos aislados en los rodamientos del motor cambia con el tiempo, un concepto denominado análisis de la temperatura en el dominio del tiempo. En realidad, para cualquier equipo en su conjunto, cuando funciona y genera calor, se presenta una distribución específica en diferentes lugares del mismo equipo debido a la transferencia de calor.

Para un motor, dicha distribución de calor manifiesta un cierto patrón en condiciones normales, mientras que en condiciones anormales, la distribución de calor puede desviarse de esta "distribución normal".

Antes de proceder al análisis de la distribución de la temperatura de los cojinetes del motor, es esencial comprender si las distintas partes del motor funcionan como "fuente de calor" o como "resistencia térmica" durante el funcionamiento.

La transición de una pieza de ser una "resistencia térmica" a una "fuente de calor" durante el funcionamiento del motor podría indicar un problema con esa pieza.

Los ingenieros pueden utilizar la termografía para analizar la distribución de la temperatura de un motor. Sin embargo, a menudo, incluso sin equipos de termografía, la relación entre las temperaturas en distintos puntos de medición puede reflejar determinados patrones de distribución del calor.

Una pregunta habitual es si la temperatura del rodamiento dentro del motor es superior a la del propio cuerpo del motor.

Para ser más precisos, ¿es el rodamiento una fuente de calor para el motor?

Comprender la "distribución normal" de los rodamientos dentro del motor es fundamental para responder a esta pregunta.

Inicialmente, al girar los rodamientos, se produce fricción interna que genera calor. Por lo tanto, efectivamente, los rodamientos son una de las fuentes de calor durante el funcionamiento del motor.

Sin embargo, esta respuesta puede no ser completa. Aunque los cojinetes son una fuente de calor, su temperatura no es necesariamente superior a la del motor. De hecho, los cojinetes son una fuente de calor secundaria dentro del motor, y su temperatura depende en gran medida de la del motor.

En otras palabras, la temperatura de los cojinetes no debe ser el principal factor que contribuya al aumento de temperatura del motor. Esta afirmación representa el concepto en "condiciones normales". Cualquier discrepancia entre la distribución real de la temperatura del motor y esta afirmación debe ser motivo de preocupación.