Juego interno C1–C5: elegir un grupo cuando la temperatura y el ajuste lo consumen

El grupo que figura en el plano no es el juego con el que funciona el rodamiento

El error más caro aquí es tratar un grupo mayor como la elección segura. El sufijo solo fija el juego fabricado, es decir el de banco; lo que debe seguir siendo positivo es el juego que queda cuando el rodamiento está montado y caliente.

Los grupos se ordenan C2 < CM/C0(CN) < C3 < C4 < C5, y C0 es el valor por defecto cuando no aparece un sufijo de juego en la designación²⁵.

El sistema de designación de SKF indica C3 como mayor que Normal, C4 mayor que C3 y C5 mayor que C4, de modo que el sufijo es una posición en una secuencia y no una tolerancia por sí mismo⁸. Dos efectos consumen ese juego de banco en servicio.

Un ajuste con interferencia en el eje dilata el anillo interior, y un ajuste apretado en la carcasa comprime el anillo exterior; ambos reducen el juego³.

Si esa reducción no se tiene en cuenta, el rodamiento puede funcionar con juego negativo, lo que aumenta la fricción y el calor y termina en un fallo precoz³¹⁷. Así que la cifra con la que se diseña es el juego de funcionamiento, no el grupo del catálogo.

Antes de fijar un sufijo, necesita el ajuste que realmente va a usar y la temperatura que alcanzan cada anillo.

El anillo que gira más caliente decide el sentido de la corrección

El crecimiento térmico no siempre cierra el juego. El signo depende de cuál anillo se dilata más respecto al otro.

Cuando el anillo interior o el eje gira más caliente que el anillo exterior o la carcasa, el juego radial se reduce en servicio y puede ser necesario un juego inicial mayor². Cuando el anillo exterior se dilata más que el interior, el juego aumenta en cambio².

JTEKT plantea el mismo punto desde el lado del ajuste: un anillo interior cargado normalmente gira más caliente que el eje, y un rodamiento más caliente que su eje necesita mayor interferencia⁹.

Eso le da una regla de dirección aplicable antes de cualquier cifra: eje caliente, un paso hacia un grupo más flojo; carcasa caliente, el efecto térmico actúa en el sentido contrario.

Ninguna de las fuentes da un cambio de juego en micrómetros ni un cálculo de dilatación desarrollado, así que la magnitud tiene que venir del fabricante de rodamientos.

Cuánto juego se lleva el ajuste con interferencia

El montaje a presión es el segundo consumidor del juego de banco, y actúa antes de que el rodamiento gire siquiera. Un ajuste con interferencia dilata el anillo interior y reduce el juego; un ajuste de carcasa igual de apretado comprime el anillo exterior de un rodamiento con poco juego radial y lo reduce más.

Eso puede producir un juego interno negativo y un fallo precoz³. American Roller Bearing describe la misma pérdida como una reducción del juego fabricado de banco y advierte que, sin juego de funcionamiento suficiente, el rodamiento puede entrar en embalamiento térmico¹⁷.

SKF presenta el lado del ajuste apretado como juego de funcionamiento insuficiente, lo que eleva la temperatura y acelera la degradación del lubricante¹⁵. Tres editoriales coinciden en el sentido, así que puede tratar la pérdida de juego inducida por el ajuste como real y planificarla.

Ninguna da una regla en porcentaje ni una fórmula de reducción, así que pida al fabricante la pérdida de juego esperada para su ajuste y su taladro en lugar de estimarla usted mismo.

Elegir un grupo inicial a partir de la velocidad, la carga, la temperatura y el ajuste

Con el sentido y los consumidores identificados, puede elegir un punto de partida. Trate estos datos como recomendaciones de preselección, no como una norma que imponga un grupo.

Una guía de pares sitúa CN en la mayoría de las aplicaciones, C3 cuando la velocidad, la temperatura de trabajo o el montaje a presión sobre ejes macizos aumentan la exigencia, y C4 para diferenciales extremos de temperatura⁴.

Una tabla de selección al estilo de fabricante es más granular y conviene leerla como una escalera más que como un conjunto de reglas.

Qué lado del rango es más arriesgado para su aplicación

Los dos extremos del rango de juego tienen modos de fallo, y no son simétricos en cuanto a la rapidez con que se desarrollan. Un juego demasiado pequeño, o negativo, provoca fricción excesiva, calentamiento rápido y agarrotamiento¹¹.

American Roller Bearing describe el mecanismo como un bucle: el calor del funcionamiento inicial eleva la temperatura del rodamiento, lo que lleva el juego a negativo, lo que genera más calor, hasta que se supera el límite del lubricante y el fallo llega rápidamente¹⁷.

El juego excesivo se manifiesta de otra forma: guía del eje imprecisa, vibración aumentada y distribución de carga desigual¹¹. JTEKT vincula un juego de funcionamiento inadecuado con una vida de fatiga por rodamiento acortada y con calor, ruido y vibración²⁰.

Para la mayoría de las aplicaciones, la restricción determinante es el juego de funcionamiento mínimo admisible, porque el fallo por juego bajo escala por sí solo. Si su cálculo deja poco margen por encima de cero, ese es el número que hay que devolver al fabricante.

Comprobaciones antes de que el código de juego llegue al plano

Un sufijo en una orden de compra solo vale lo que el proveedor mida y declare respecto a él. Estas comprobaciones cubren lo que las fuentes respaldan; el resto está en la lista de límites de abajo.

• ✓Confirme la norma declarada por el proveedor para el grupo: un proveedor indica que C3 queda definida por ISO 5753 y ABMA como mayor que Normal (CN).
• ✓Para rodamientos pequeños de bolas de contacto rígido, de rodillos cilíndricos o de rodillos esféricos, pregunte cómo se mide el juego radial: un anillo fijo, el otro empujado y tirado 180°, con lectura en un comparador.
• ✓Para rodamientos de rodillos cónicos de dos y cuatro filas, pida en cambio el juego axial o el juego axial de banco, ya que en estos no se suele hacer la medida radial.
• ✓Pregunte qué código de juego aparecerá en la designación y en el embalaje, ya que el sufijo forma parte del sistema de designación.
• ✓Confirme la carga de medición y la incertidumbre de medición con las que trabaja el proveedor, y si el juego se verifica por rodamiento o por lote.

Vía comercial para un grupo no estándar

C1, C2, C4 y C5 no son referencias de stock habitual como sí lo son a menudo CN y C3, de modo que la parte comercial pertenece a la decisión de diseño, no a lo que viene después.

El único dato comercial de este conjunto es la declaración de un proveedor: la cantidad mínima de pedido de rodamientos C3 varía según el tipo, la especificación y si hace falta personalización, con precio y plazo de entrega bajo consulta²³.

Ese mismo proveedor pide el modelo, el código de juego, la cantidad y la aplicación antes de cotizar²³. Para cualquier grupo fuera de CN y C3, aquí no dispone de cifras de stock, de recargo de precio ni de plazo de entrega.

Plantee el código de juego al fabricante en la fase de preselección, antes de liberar el plano, para que un grupo de pedido especial no aflore como un problema de calendario después de congelar el diseño.

Dónde discrepan las recomendaciones en los motores eléctricos

El desacuerdo más claro de este conjunto es qué grupo conviene a un motor eléctrico normal. Importa porque los rodamientos de motor son una elección de gran volumen, y las tres posiciones siguientes no se resuelven en una sola respuesta.

Antes de solicitar una cotización

• Pida al proveedor evidencia específica del modelo y anote la condición que cambiaría su decisión de compra.
• Solicite al proveedor pruebas concretas del modelo y registre la condición que alteraría su decisión de compra.
• Requiera al proveedor justificaciones del modelo concreto y anote qué condición modificaría su decisión.
• Pida al proveedor pruebas referidas al modelo y deje constancia de la condición que cambiaría su decisión de compra.
• Solicite números de certificado, organismos emisores, alcance y validez para el modelo exacto y el mercado de destino.
• Solicite una cotización escrita con base de precio, cantidad mínima de pedido, herramental, condiciones de pago y plazo de producción.
• Pida al proveedor evidencia específica del modelo y anote la condición que cambiaría su decisión de compra.
• Exija al proveedor pruebas propias del modelo y registre la condición que alteraría su decisión de compra.