Mantenimiento de rodamientos de ruedas cónicas

Como técnicos, habrán notado que no han visto cojinetes de rueda cónicos en muchos vehículos de último modelo. Parece que casi todos los vehículos fabricados hoy en día cuentan con algún tipo de conjunto de cubo de rueda. Hay varias razones para esto, pero la principal es ésta: la facilidad de montaje. No el montaje para nosotros, los técnicos, sino para la línea de montaje.

Sí, la eficiencia de la línea de montaje es una gran fuerza impulsora detrás de las nuevas tendencias y tecnologías automotrices. Cuanto más rápido pueda pasar un vehículo nuevo por la línea de montaje, mejor será para el OEM. Entonces, con el tiempo, vemos que piezas como los rodamientos cónicos se desvanecen en favor de componentes de estilo más nuevo, como los conjuntos de cubos de ruedas. Pero los rodamientos cónicos no han desaparecido, simplemente han encontrado su próximo hogar lógico.

Echemos un vistazo a la construcción de los rodamientos cónicos, sus fortalezas y debilidades, para qué aplicaciones son más adecuados y lo que usted debe saber como técnico al momento de realizarles mantenimiento.

Los rodamientos de rueda cónica se componen de cuatro partes: el aro interior, los rodillos cónicos, la jaula y el aro exterior. El aro interior, los rodillos cónicos y la jaula se combinan durante la fabricación del cono del rodamiento. El aro exterior también se conoce como copa o pista de rodamiento. La copa y el cono son piezas acopladas: se desgastan juntas con el tiempo y deben reemplazarse en pares.

Cada componente está diseñado con un cono, los rodillos, el aro interior, el aro exterior y la jaula. Están diseñados para aplicaciones donde se necesitan altas capacidades de carga axial, radial y combinada. Pueden soportar cargas elevadas gracias a la gran superficie de contacto entre los rodillos y los anillos. No son muy costosos de fabricar, pero su instalación requiere más mano de obra.

La gran área de contacto entre los rodillos y los anillos tiene una desventaja: puede generar más fricción en comparación con un diseño con rodamientos de bolas. Esto tiene un pequeño impacto en la resistencia a la rodadura y la economía de combustible.

Los rodamientos de rueda cónicos se pueden encontrar en cualquier aplicación que requiera un rodamiento para soportar cargas más altas. Esto incluye ciertas camionetas, así como vehículos comerciales y pesados. En este tipo de aplicaciones, el ligero aumento en la resistencia a la rodadura y la fricción se ven superados con creces por la capacidad de carga adicional que ofrece la construcción con rodamientos cónicos.

Los cojinetes de rueda cónicos casi nunca se desgastan por sí solos. El juego axial y el ruido suelen ser indicadores de lubricación inadecuada, instalación defectuosa o ajuste inadecuado. Para que la reparación sea exitosa, primero debe determinar por qué falló el rodamiento anterior.

La grasa puede desgastarse. La grasa es una combinación precisa de aceite, espesantes y aditivos. La grasa actúa como una esponja para retener y liberar el aceite. Como resultado de las condiciones de tiempo y temperatura, las propiedades de liberación de aceite pueden agotarse.

El lubricante quemado u oxidado puede dejar una capa oscura en las superficies de los cojinetes. Si un rodamiento se sobrecalienta, el lubricante caliente se descompone y puede provocar rayaduras e incluso grabados en las superficies del rodamiento.

Recuerde que con los rodamientos de rodillos cónicos, una precarga excesiva puede simular este mismo daño. Si un rodamiento se calienta mucho, las jaulas y los sellos podrían deformarse y provocar el bloqueo del rodamiento.

Como ocurre con todos los estilos de rodamientos, los rodamientos cónicos deben estar bien lubricados para obtener la máxima vida útil. A diferencia de las unidades de cubo de rueda, los rodamientos cónicos no se lubrican durante la fabricación. En cambio, es necesario engrasarlos a mano cuando se instalen. Esto se conoce como “embalaje manual” del rodamiento.

Sin embargo, puedes llenar demasiado un rodamiento de rueda cónica con grasa. Esto puede provocar una agitación excesiva de la grasa durante el funcionamiento y altas temperaturas, lo que provoca sobrecalentamiento y purga (fugas) del exceso de grasa. El sobrecalentamiento se produce porque el calor generado no se puede disipar correctamente y se acumula continuamente hasta que se producen daños. Cuando un rodamiento se sobrecalienta y expulsa la grasa, el labio de sellado puede dañarse y “explotar” en la dirección inversa.

Durante el montaje es extremadamente importante precargar los rodamientos de acuerdo con la información de servicio. Esto no es una conjetura. Una precarga o un torque inadecuados pueden acortar la vida útil del rodamiento, hacer que la dirección se sienta floja o vaga, o provocar ruidos anormales y otras posibles quejas de los clientes. En resumen, un poco de esfuerzo adicional durante esta etapa de la instalación ayudará a reducir el riesgo de que un cliente regrese.

Los rodamientos de rodillos cónicos en la parte delantera de los vehículos RWD nunca están precargados como una unidad estilo rodamiento de bolas. Están apretados con no más de 15 a 20 pies-libras. de torque mientras gira la rueda para asegurarse de que los cojinetes estén asentados. Luego, la tuerca de ajuste se afloja de 1/6 a 1/4 de vuelta y se bloquea en su lugar con una chaveta nueva. Como regla general, el juego final debe ser de aproximadamente 0,001 a 0,005 pulgadas. Recuerde siempre verificar la información de servicio para conocer el procedimiento correcto y los valores de torsión para la aplicación en la que está trabajando.

El interior de un rodamiento puede ser un lugar caliente. Cuando un rodamiento se enfría, el metal que se contrae, el aire y el lubricante pueden crear un vacío que, con suerte, se mantendrá en los sellos. Si los sellos están desgastados y no pueden contener el vacío, el cojinete o la unidad de cubo sellado aspirarán aire exterior, residuos y agua. En algunas partes del país que utilizan sal en las carreteras, es casi tan mala como el agua del océano en los cojinetes de las ruedas.

A medida que estos contaminantes circulan a través de la grasa y entre las pistas y los cojinetes, los componentes se desgastan y posiblemente cambien su metalurgia.

Una vez que un rodamiento está desgastado, la tasa de desgaste se acelera mediante sellos que ya no impiden la entrada de contaminantes, y el aumento de calor puede descomponer y eventualmente expulsar los lubricantes. Esta es una pendiente resbaladiza que rápidamente podría conducir a una falla catastrófica.