Fallas típicas, sus motivos y su prevención.

Todos los componentes de máquinas sometidos a fuerzas y movimientos están propensos a sufrir desgaste y deterioro.
Se sabe muy bien los motivos del desgaste de las correas y cadenas de las transmisiones flexibles, del de los engranajes en los reductores mecánicos de velocidad, incluso en los motores eléctricos, bombas, ventiladores y múltiples mecanismos, pero no tanto respecto de los embragues y frenos industriales.
La diferencia es que, al ser poco conocidos en su construcción y funcionamiento, las precauciones y la interpretación de sus señales de desgaste son menos visibles. En muchos casos, cuando se detectan, ya es demasiado tarde y el equipo no tiene reparación o si la tiene es muy onerosa.
Como sucede en la mayoría de los elementos de máquinas, el deterioro y desgaste es un proceso paulatino, extendido en el tiempo, dependiendo de las horas diarias de uso. Por ello, tomando ciertas precauciones, es posible detectarlos con tiempo suficiente, y a ese fin se ofrece este trabajo.
En breve extensión se explicarán algunas de las fallas típicas que se pueden presentar -no siendo las únicas-, y la posible manera de detectarlas a tiempo.
Esta entrega se focaliza en la familia de los embragues y frenos electromagnéticos, por ser los más difundidos. En el texto se indicará como “embrague” de modo genérico, pudiendo entenderse también como “freno”, o más genéricamente “equipo”.

1) Problema: el equipo no acopla:
Posibles motivos:
1-a) No llega alimentación eléctrica.
Se debe verificar el estado de la fuente; sus fusibles (si los tiene); la aislación de los cables entre ella y el equipo; la seguridad de las uniones entre bornes del equipo y los cables; el estado de la salida de cables del porta-bobina; algún posible contacto de partes eléctricas con la estructura metálica de la máquina. Estas observaciones deben ser realizadas en forma periódica.

1-b) Demasiado “entre-hierro”.
En algunos equipos debe existir una separación muy pequeña entre el frente de fricción y la armadura; si ésta aumenta debido al desgaste, llegará un momento en que la placa móvil no alcanza a acoplarse con la necesaria presión. El control del desgaste de las superficies de fricción, ya sea de modo visual o midiendo con espesores calibrados, debe realizarse al menos una vez al año, dependiendo de la exigencia de uso a que está sometido el equipo.
En la Fotografía 1 se muestra un conjunto de embrague y freno combinado, y a través de la ventana de inspección es posible medir el “entre-hierro” de modo cómodo.

2) El embrague (o freno) acopla, pero resbala.
Posibles motivos:
2-a) La alimentación eléctrica existe, pero con menor tensión que la necesaria. Verificar la fuente. Ídem 1-a).
2-b) Demasiado “entre-hierro”. Idem 1-b).
2-c) Las superficies de fricción están contaminadas y ello reduce el coeficiente de fricción. Desarmar y observar. Si es posible, limpiar con alcohol isopropílico. Si el contaminante se ha incorporado a la guarnición de fricción y no es factible limpiar, se la debe reemplazar. Si bien este control requiere, por lo general, el desmontaje y desarme del equipo, es indispensable realizarlo de vez en cuando, aprovechando alguna parada de producción. Se debe observar periódicamente si se producen derrames de lubricantes desde otro mecanismo, la existencia de vapores aceitosos o cualquier fluido que ensucie las guarniciones de fricción. Éstas, por su composición, son absorbentes de cualquier líquido.
En la Fotografía 2 se observa la contaminación de la guarnición de fricción de un freno debido a una fuga de grasa desde un cojinete.

2-d) Deterioro mecánico que no permite el cómodo movimiento de la placa móvil.
La rotura de algún componente de la armadura o placa móvil está asociada al incremento del “entre-hierro” por desgaste excesivo, por lo que se aconseja lo ya descripto en el punto 2b). Otra causa de rotura, especialmente en aquellos equipos con resorte plano, es la desalineación entre el eje geométrico de la placa móvil y el del rotor o porta bobina.
Por lo general el equipo emite un sonido de roce metálico muy notorio cuando la rotura se avecina. Cuando esto se detecta, es necesario desarmar y observar el estado de las partes.
En la Fotografía 3 se puede ver la rotura y deformación del resorte plano de retroceso de una placa móvil.

2-e) El dentado de la placa móvil está deteriorado.
En los equipos cuya placa móvil presenta dentado interno, el desgaste excesivo produce la desaparición del dentado, provocando el no arrastre del movimiento. El inicio de este tipo de falla es anunciado mediante el incremento paulatino pero muy notorio de la vibración y ruido asociado. Cuando esta se detecta, es necesario el desarme, el cual debe ser realizado por personal especializado, aprovechando una parada de producción. En la Fotografía 4 se muestra la placa móvil de un conjunto de embrague y freno con desgaste total de su dentado interno.

2-f) Reparaciones defectuosas.
En oportunidades ocurre que, ya sea por desconocimiento o por urgencias, la reparación es efectuada por personas no especializadas. Dado las particularidades tecnológicas de los equipos electromagnéticos, el desconocimiento de su funcionamiento puede derivar en la total inutilización del mismo. Estos defectos no tienen anuncio previo, directamente no funcionan en las condiciones exigidas. Se debe consultar a los fabricantes, entendidos en esta materia.
En la Fotografía 5 se muestra el error típico respecto de la planitud de la superficie de fricción.

2-g) El conjunto de láminas no se desplaza con facilidad.
En los equipos multi-discos, suele ocurrir que, con el tiempo, el dentado del piñón de arrastre se marca debido a la presión de los discos sobre él. Cuando estas improntas alcanzan una profundidad significativa, los discos quedan atrapados en ellas y no pueden moverse axialmente. Este daño no permite transmitir el momento de torsión en su plena magnitud. La única señal previa a este defecto es la paulatina pérdida de capacidad de transmitir el movimiento y la elevación de temperatura en el equipo y en el aceite en donde trabaja. Se impone el desmontaje y desarme para su inspección y reparación.
En la Fotografía 6 se observa las marcas profundas en el dentado del engranaje de arrastre.

El mismo efecto sucede cuando es la campana de acople la que está marcada por los discos. En la Fotografía 7 se puede observar las improntas generadas en el lateral de las ménsulas de una de estas piezas. En ellas se traba el deslizamiento de las láminas que encastran allí.

3) El embrague acopla, pero falla de modo intermitente.
Posibles motivos:
3-a) Falla en el suministro eléctrico. Verificar la fuente de alimentación (ídem 1-a).
3-b) Existe fuga de aislación en alguna parte del equipo, por ejemplo, entre el anillo colector (para aquellos diseños que lo contengan) y la porta bobina. Estos elementos deben estar perfectamente aislados. No es posible detectar la falla sin una inspección visual. La única evidencia es el acople y transmisión del movimiento con inestabilidad.
En la Fotografía 8 se observa el daño que implica la perdida de aislación.

3-c) En este mismo diseño (con anillo colector), la rotura del anillo hace que cuando el conector rozante pasa por allí, se produzca una momentánea interrupción de la corriente eléctrica. Si la rotura implica pérdida de aislación eléctrica, se producirá un corte de suministro eléctrico por actuación de la llave térmica. La rotura del anillo puede producirse por debilitamiento ante un desgaste intenso y sólo es previsible si se controla periódicamente su estado.
La Fotografía 9 muestra una rotura de este tipo.

3-d) Anillo colector con canaleta.
El excesivo desgaste del anillo colector puede traducirse en una canaleta, como se muestra en la Fotografía 10. Esta es moldeada por la bujía que roza sobre él para transmitir la corriente eléctrica. Cuando la profundidad ha desarrollado una magnitud considerable, la transmisión eléctrica comienza a ser insegura. Este deterioro, como en los anteriores, es detectable, por lo general, mediante una inspección visual. Al ser gradual y extendido en el tiempo, es factible descubrirlo a tiempo.
El reemplazo de un anillo colector es un trabajo muy delicado e implica también el reemplazo de la bobina, por ello debe ser realizado por personal especializado.

Hasta aquí una muy apretada síntesis de casos comunes de deterioros en embragues y frenos electromagnéticos de diversos diseños. Estos elementos son confiables y ofrecen un servicio rentable y extendido en el tiempo, siempre que sean mantenidos adecuadamente, como cualquier otro componente de máquina.
Nuestra empresa, fundada en el año 1990 acredita más de 30 años de experiencia, innovación y desarrollo especializado en transmisiones mecánicas, nuestros servicios atienden también a reparaciones y modificaciones con la garantía de la profesionalidad.

Mayo 2021