Jaulas de rodamientos de PEEK para un compresor de hélice de refrigeración

Las jaulas de PEEK de SKF mejoran en un 17% la velocidad de un compresor de hélice de refrigeración

El reto
Un importante fabricante norteamericano de sistemas de control de temperatura de transporte necesitaba una solución de mejora del rendimiento de los rodamientos para la modificación del diseño de un compresor de hélice. Las aplicaciones incluirían la refrigeración de transporte para camiones, así como el aire acondicionado de autobuses.

La velocidad máxima del rodamiento (o del rotor) utilizado en el diseño anterior del compresor era de 12.000 rpm, para lo cual una jaula de rodamiento de chapa de latón funcionaba bastante bien. Al necesitar ampliar ese intervalo de funcionamiento, la empresa recurrió a SKF.

La solución 
Los ingenieros de SKF colaboraron estrechamente con el fabricante del compresor estudiando diversos materiales posibles para la nueva jaula de rodamientos, entre los que se incluían la chapa de acero y jaula de acero mecanizada y latón. Ninguno de ellos pudo soportar el aumento de la velocidad de funcionamiento. 

La ampliación del intervalo de funcionamiento se ha conseguido cambiando el material y el diseño de la jaula. El intervalo de funcionamiento ampliado corresponde a una menor viscosidad del lubricante de base, un aumento de la temperatura de funcionamiento y un aumento de la velocidad
de funcionamiento del rodamiento. Finalmente se eligió un material moldeado de polieteretercetona (PEEK) reforzado con fibra de vidrio.

El material moldeado ayudó a minimizar costes, pero precisaba más espacio que la jaula de chapa de latón original. SKF lo compensó reduciendo el número de bolas de diez a nueve. Normalmente esto reduciría en un 10% la capacidad de carga de los rodamientos, pero SKF lo compensó también con el uso de acero optimizado con tratamiento térmico y con la mejora del acabado superficial de las bolas y los caminos de rodadura. 

El resultado
La temperatura máxima de descarga (temperatura del rodamiento) aumentó
hasta 148,9 °C (300 °F). La velocidad máxima del rodamiento (o del rotor) aumentó de 12.000 a 14.000 rpm, un incremento de velocidad del 17%. El valor del intervalo de funcionamiento ampliado compensó con creces el aumento de costes de los distintos rodamientos.
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