Un proceso complejo que va más allá de fórmulas simples y considera las condiciones reales de servicio.
El cálculo de la vida útil esperada de un elevador de husillo es una tarea compleja, ya que está influida por numerosos factores. Por lo general, la vida útil no está limitada por una rotura repentina, sino por fatiga del material y desgaste de las piezas móviles, principalmente de los rodamientos y del sistema roscado (rosca trapezoidal TR o husillo de bolas KGT).
Factores que influyen en la vida útil
El método moderno ampliado para calcular la vida útil de rodamientos según ISO 281 considera influencias que van más allá de la carga pura. Estos principios también son transferibles a la vida útil del reductor completo:
| Criterio | |
| Nivel de carga | La variable más importante. Una mayor carga conduce a una vida útil exponencialmente más corta. |
| Límite de fatiga del material | El límite de carga por debajo del cual, teóricamente, no aparece fatiga. Materiales con mayor resistencia a fatiga permiten vidas útiles más largas. |
| Lubricación (relación de viscosidad) | La calidad de la lubricación es decisiva. Una película óptima separa superficies metálicas, reduce drásticamente el desgaste y prolonga la vida útil, especialmente con lubricantes ZIMM adecuados y relubricación regular. |
| Limpieza en la zona lubricada | Contaminaciones (partículas) en el lubricante actúan como abrasivo y pueden dañar superficies de rodamientos y roscas, provocando fatiga prematura. Medidas de protección como fuelles prolongan la vida útil. |
| Velocidad | Influye en el número de ciclos por unidad de tiempo y en la formación de película lubricante: altas velocidades significan más cambios de carga en menos tiempo. |
| Temperatura de servicio | Afecta a la viscosidad del lubricante y a las propiedades del material e influye directamente en la vida útil alcanzable. |
Cálculo ampliado de vida útil modificada (ISO 281)
El cálculo ampliado de vida útil modificada según ISO 281 describe la vida útil del rodamiento como: Lₙₐ = a₁ · aISO · L₁₀ donde en la práctica:
- Lₙₐ = vida útil modificada ampliada en millones de revoluciones
- a₁ = factor de vida útil para la probabilidad de supervivencia
- aISO = factor que considera lubricación, contaminación y límite de fatiga
- L₁₀ = vida útil nominal según fórmula base
- Para L₁₀ se aplica la relación ISO 281 conocida:
- L₁₀ = (C / P)ᵖ con
- C = capacidad dinámica (parámetro característico del rodamiento/reductor)
- P = carga equivalente dinámica (carga real)
- p = exponente de vida útil (típicamente 3 para rodamientos de bolas/KGT, 10/3 para rodamientos de rodillos).
- L₁₀ = (C / P)ᵖ con
Importancia práctica para el dimensionamiento
El cálculo exacto de vida útil es muy complejo y requiere conocimiento detallado de las condiciones de servicio. Para el usuario, son decisivos:
- Datos de aplicación precisos: Cuanto mejor se conozcan carga, velocidad, ciclo de funcionamiento y ciclos de servicio, más precisa será la estimación de vida útil y más dirigido el dimensionamiento del elevador de husillo.
- Limpieza y mantenimiento: La vida útil teórica solo se alcanza si el sistema se mantiene limpio y se relubrica correctamente. Proteger el husillo con un fuelle adecuado y utilizar lubricantes ZIMM apropiados puede prolongar significativamente la vida útil en entornos polvorientos o exigentes.
- Uso de herramientas del fabricante: Para un dimensionamiento fiable deben utilizarse configuradores online y documentación de cálculo proporcionados por fabricantes como ZIMM. Estas herramientas consideran las propiedades específicas del producto y guían con seguridad el proceso de dimensionamiento.
Una estimación realista de vida útil es clave para dimensionar un accionamiento que no solo funcione, sino que realice su tarea de forma fiable y económica durante todo el ciclo de vida de la máquina.
