CONSIDERACIONES PARA LA SELECCIÓN DE UN RETÉN DE ACEITE RADIAL: LO QUE NECESITA SABER



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Publicado por Seals-Shop GmbH el 21.11.2018

Dicho de manera sencilla, la función de las juntas o sellos es minimizar o evitar las fugas entre dos partes. Aunque los sellos desempeñan este papel básico, para seleccionar el sello para eje giratorio adecuado se necesitan diversas consideraciones y conocimientos. En el proceso de selección también se da por sentado que el comprador entiende los posibles efectos del entorno sobre el sello, además de comprender la máquina o el equipo donde se ubicará dicho sello hidráulico.

Seleccionar el sello adecuado para prácticamente cualquier aplicación depende de las condiciones operativas y de las dimensiones físicas del sello en sí; aunque hay muchos factores que deben tenerse en cuenta, a continuación se recoge una lista de los cuatro aspectos principales que debe saber a la hora de seleccionar un sello para eje giratorio o retén de aceite radial y de las razones por las que son importantes.

Temperatura

La temperatura dentro del entorno del retén de aceite radial es el factor principal que dictamina la composición de dicho sello; por regla general, existe un rango de temperaturas establecidas que son óptimas para ese sello en concreto. Por ejemplo, puede haber un rango establecido de 4 a 49 °C. Si el entorno operativo fuera demasiado frío, el sello podría volverse quebradizo y, a altas temperaturas, el material de dicho sello podría mostrar una mayor elasticidad. Un aumento en la temperatura también incrementa el envejecimiento de la goma. Cuando hay grietas axiales visibles en el borde del sellado, significa que el retén de aceite radial ha estado expuesto a una temperatura excesivamente alta, claramente fuera del rango recomendado. Un aumento de la temperatura ambiente de 10 °C puede reducir a la mitad la vida útil teórica de la goma.

Esta temperatura ambiente no es el único factor que puede tener efecto sobre los sellos. Las temperaturas pueden fluctuar por los siguientes motivos:

Retén de aceite radial TSS tipo TRA y Stefa tipo CB
Figura 1: El retén de aceite radial TSS tipo TRA y Stefa tipo CB. Fuente: Seals-Shop GmbH

  • Rotación a alta velocidad que genera un exceso de calor
  • Lubricación o capacidad de gestión térmica del lubricante insuficientes
  • Velocidad circunferencial
  • Presión aplicada

Posición o tamaño

La medida es un elemento fundamental para la selección de un retén de aceite radial adecuado. La ranura o la posición en la que vaya a colocarse el sello deberá medirse correctamente, de tal forma que ajuste lo más perfectamente posible; esto es algo fundamental porque si el sello giratorio no ajusta bien, no será viable, y, por tanto, la presencia de fugas o de contaminación está asegurada.

El tamaño del sello vendrá determinado por el orificio de sellado, es decir, el diámetro del agujero que haya en la carcasa donde vaya a colocarse dicho sello, los diámetros exterior e interior del propio sello (DE y DI) y la anchura de este, la cual será la anchura total del sello, incluidas las carcasas internas y externas.

  • El orificio de sellado constituye el diámetro del agujero en el que vaya a colocarse el retén de aceite radial.
  • DE del sello: las mediciones deberán realizarse, al menos, en tres lugares situados a la misma distancia en torno al retén de aceite radial. La media de estas lecturas podrá utilizarse como DE.
  • La anchura del retén de aceite radial es una medición de la altura de este cuando está colocado sobre una superficie plana, que incluye las carcasas internas y externas.
  • DI del eje: el diámetro interior de un retén de aceite radial puede variar, por lo que el diámetro del eje se utiliza como la dimensión interna. Si no conoce el diámetro real del eje, puede calcularlo midiendo las dimensiones interiores del sello.

Plano técnico del retén de aceite radial
Figura 2: Plano técnico del retén de aceite radial. Fuente: Seals-Shop GmbH

Presión

A medida que la presión aumenta, la carga radial y la fricción del labio de sellado se incrementan al contacto con el eje. Al igual que sucede con la temperatura, cada retén de aceite radial dispone de una presión recomendada para un rendimiento óptimo. Un exceso de presión provoca que los sellos se gasten más rápidamente y, en consecuencia, tengan una vida útil más corta.

Cuando un sello está sometido a demasiada presión, los valores especificados para la velocidad periférica no pueden mantenerse, sino que deben reducirse en relación con la magnitud de la presión. Ante la presencia de alta presión, es posible evitar las fugas entre el perímetro y el orificio de la cubierta mediante el uso de retenes de aceite radial con carcasas cubiertas de goma. Cuando el retén se encuentra bajo presión, también existe riesgo de movimiento axial en el orificio de la cubierta, el cual se evita colocando el sello contra un lomo mediante un anillo distanciador.

Velocidad

La velocidad a la que un retén de aceite radial puede funcionar de manera eficaz depende de condiciones tales como presión, temperatura, lubricante o fluido implicado, acabado del eje o diseño del propio sello. La lubricación entre el labio de sellado y la superficie móvil reduce la fricción, que es un elemento de degradación importante del sello. El grosor de la película de lubricación marca el nivel de fricción. Inicialmente, cuando la velocidad aumenta, la fricción disminuye a medida que el lubricante se dispersa. Incluso con un aumento de la velocidad, las fuerzas de fricción comenzarán a aumentar, lo cual provocará desgaste.

Algunos diseños de retén de aceite radial permiten una serie de velocidades periféricas máximas; las velocidades periféricas más altas son más adecuadas para diámetros del eje más grandes que para diámetros más pequeños, puesto que el área transversal aumenta en proporción al cuadrado del diámetro, lo cual supone un incremento de la capacidad de disipación del calor.

Aunque las velocidades más altas afectan al rendimiento y a la vida útil del sello, las velocidades por debajo y por encima del rango recomendado provocan fricción y por ello tienen impacto sobre el material de sellado.

Causas habituales de fallo en un retén de aceite radial

Aunque todos los sellos hidráulicos acaban por desgastarse, las causas más habituales de fallo rápido son las siguientes:

  1. Instalación: daños por manipulación, medición incorrecta, etc.
  2. Apertura de la zona de contacto del sello durante el funcionamiento, lo cual permite que las partículas puedan penetrar y afectar la fijación de dicho sello
  3. Selección de un retén de aceite radial inadecuado
  4. Diseño defectuoso
  5. Controles inadecuados del entorno

Algo que no suele tomarse en consideración con demasiada frecuencia es la composición química de los componentes del sello, la resistencia a la corrosión, los efectos de la compresión, el ataque químico, la selección de materiales y el cambio de las condiciones ambientales durante el uso.

Sellos giratorios
Figura 3: Una variación de sellos giratorios. Fuente: Seals-Shop GmbH

Resumen

A día de hoy, contamos con herramientas interactivas, como la calculadora de ajustes y tolerancias (Fits & Tolerances Calculator), que nos permiten determinar las desviaciones de los límites inferiores y superiores, así como las interferencias máximas y mínimas, basándose en las categorías de tolerancia seleccionadas para el orificio de sellado y el eje; lo cual ayuda en la selección del retén de aceite radial más adecuado.

La información contenida en este artículo ofrece los aspectos básicos para efectuar una selección. Si un retén de aceite radial fallara, analice las pruebas, que serán las que deberían llevarle al motivo del fallo. ¿El sello está quebradizo o es demasiado elástico? El problema es la temperatura. ¿Las partículas están accediendo a través del sello? Compruebe la apertura de la superficie de contacto del sello giratorio.

Encontrar el mejor sello para la aplicación que necesite no tiene que ser un ejercicio que se prolongue durante horas. Para encontrar ese sello ideal para usted, comience por aquí o pruebe con nuestro Product Finder.

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