¿Qué es el factor de velocidad en rodamientos?

Factor de velocidad, factor de rotación, factor dn o factor ndm. Independientemente de cómo lo conozcas, este factor es muy importante cuando se trata de la lubricación de rodamientos. Nos ayuda a comprender la relación entre la rotación y el diámetro del rodamiento y cómo esto afecta la definición de la viscosidad del aceite base, los cálculos del factor kappa y la cantidad de lubricante.

En otras palabras, el factor de velocidad es un término o una variable que ayuda a definir la relación entre la velocidad a la que gira un rodamiento y el tamaño de dicho rodamiento. Conocer esta relación es importante, ya que usar solo la rotación para saber si se trata de una aplicación de velocidad baja, media o alta puede ser un error e, incluso, puede dificultar la selección del lubricante correcto para la aplicación. A continuación, te contamos por qué es importante conocerlo.

¿Qué es el factor de velocidad en rodamientos?

El factor de velocidad es una medida de velocidad lineal, mientras que la rotación es una medida de velocidad angular, es decir, dada en la unidad de desplazamiento angular dividida por el tiempo.

En la práctica, la forma más común de encontrar estas medidas es en el siguiente patrón:

° Rotación (velocidad angular): rpm o revoluciones por minuto.

° Factor de velocidad: mm/minuto.

Así, en un simple análisis de unidad de medida, se nota la relación entre la rotación y la velocidad, que depende de otra dimensión. Para explicarlo mejor, la Figura 1 muestra un rodamiento con una cierta rotación ω, girando en sentido antihorario.

Figura 1 - Rodamiento con rotación ω.

Ahora, en la Figura 2 hemos seleccionado dos puntos en este rodamiento, alineados con el centro de rotación, en este caso un punto rojo y un punto verde. Podemos observar que el punto rojo está más lejos del centro que el punto verde. Ambos puntos tienen la misma rotación ω, sin embargo, ¿podríamos decir que tienen la misma velocidad lineal? La respuesta es no.

Figura 2 - Posición de los puntos rojo y verde en el rodamiento.

Como podemos ver, el punto rojo tiene un perímetro más grande para viajar que el punto verde, aunque los dos viajan al mismo tiempo. Esto quiere decir que el punto rojo viaja a una velocidad lineal más alta, o sea, más rápido que el punto verde.

Igualando esta relación, tenemos que el rodamiento tiene una velocidad angular ω, que es la rotación. El punto verde, al estar en un rango de radio R1, tendrá una velocidad V1; mientras tanto, el punto rojo posicionado en radio R2, una velocidad proporcional V2. De ahí la ecuación que relaciona la rotación (o velocidad angular) con la velocidad lineal a través del diámetro que podemos ver en la Figura 3.

Figura 3 - En la fórmula de cálculo, podemos ver que la velocidad lineal es igual a la rotación multiplicada por el radio.

La importancia de calcular el factor de velocidad

Recordemos que el lubricante trabaja la energía que viene de la velocidad lineal, que está directamente relacionada con la viscosidad, la formación de la película lubricante y su cizallamiento. Y la energía transferida al lubricante depende de la velocidad a la que se aplica. Dicho de otra forma, averiguar la velocidad en el punto donde se encuentra el lubricante es esencial para determinar el lubricante ideal.

Como ya te podrás imaginar, esto tendrá un gran impacto en la definición del lubricante correcto para el mecanismo.

¿Cómo impacta el factor de velocidad en la lubricación?

Calcular el factor de velocidad en los rodamientos no solo nos ayuda a determinar el lubricante correcto para nuestros rodamientos, sino que también influye en otros factores que son decisivos para una lubricación de clase mundial, como el factor kappa, la cantidad de grasa aplicada y el periodo de relubricación.

El factor kappa es una forma de determinar la viscosidad óptima del aceite base en función de la velocidad del rodamiento. En general, según la norma ISO281:2007, el factor kappa es la división entre la viscosidad del aceite a la temperatura de operación y la viscosidad ideal definida según las dimensiones del rodamiento y su rotación (es decir, su factor de velocidad).

El factor de velocidad también es de suma importancia para determinar la cantidad de grasa que se debe aplicar al rodamiento, ya que es una relación inversamente proporcional: entre más rápido sea el rodamiento, menos grasa habrá que colocar.

Para explicar esto de forma análoga, recordemos el efecto de cuando estamos en una piscina e intentamos movernos. Cuanto más sumergidos estemos en la piscina, más difícil será movernos y más energía gastaremos. Y cuanto más rápido intentemos movernos, mayor será nuestra resistencia contra el movimiento.

Siguiendo este razonamiento, cuanto más rápido trabaje un rodamiento, mayor será la resistencia que el fluido, en este caso la grasa, ofrecerá al movimiento. Por lo tanto, una cantidad excesiva de grasa en un rodamiento de alta velocidad puede generar una resistencia extrema al movimiento, aumentando el consumo de energía y la temperatura de funcionamiento.

Por último, el factor de velocidad también influye en la vida útil de la grasa en funcionamiento; es decir, el periodo de lubricación. Cuanto más rápido funciona el rodamiento, más ciclos de trabajo tiene que soportar la grasa y mayor es el cizallamiento del lubricante. De esta forma, cuanto mayor sea la velocidad, más rápido perderá consistencia la grasa, separará el aceite y perderá otras propiedades que, en definitiva, representan la degradación de la grasa y empeoran la lubricación del rodamiento. En fin, tendremos menos tiempo para sustituir la grasa del rodamiento para mantener una lubricación óptima.

En Interlub, contamos con diferentes herramientas diseñadas para facilitar y potencializar el desempeño del lubricante en tus rodamientos; además, nuestro equipo de expertos en tribología y lubricación pueden asesorarte a ti y a tu equipo para mejorar la confiabilidad de tu proceso.

Ahora bien, ¿cómo calculamos el factor de velocidad en los rodamientos? De eso hablaremos en nuestro siguiente artículo, suscríbete para recibir nuestras últimas actualizaciones y tips sobre lubricación.

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