Diseño de cojinetes de molino de bolas utilizando SolidWorks con FEM para disminuir fallas mediante reducción del flujo de calor

Abstract

Las fallas que se producen en el cojinete del molino de bolas generalmente provocan el sobrecalentamiento, esto debido a la precisión insuficiente del raspado del cojinete. Si la temperatura en el molino es demasiado alta se reducirá la eficiencia de molienda y afectará la producción, disminuyendo la vida útil. De esta manera, mediante el método de elementos finitos, se evaluará el diseño de un cojinete con las medidas y ángulos indicados; por ende, la distribución de los puntos de contacto debe ser uniforme y continua, con una separación no superior a 29 mm para la correcta distribución de los puntos, evitando el aumento de temperatura y la degradación del molino. Asimismo, la presente investigación tiene como finalidad diseñar un cojinete para la correcta distribución de calor de un molino de bolas. Para ello se pretende utilizar el software SolidWorks enfocado en modelar piezas y ensambles en 3D y Ansys, orientado en el diseño, desarrollo y validación de sistemas complejos para la predicción del comportamiento de sistemas físicos en diversas áreas de la ingeniería. Finalmente, se diseñó el cojinete indicando una disminución de generación de calor de 14,29 %, obteniendo una mayor vida útil debido al menor desgaste y mayor eficiencia operativa por la disminución de fricción.

Failures occurring in the bearing of the ball mill usually cause overheating, this due to insufficient accuracy of the bearing scraping. If the temperature in the mill is too high it will reduce the grinding efficiency and affect the production, decreasing the service life. Thus, by means of the finite element method, the design of a bearing with the indicated measures and angles will be evaluated; therefore, the distribution of the contact points must be uniform and continuous, with a separation of no more than 29 mm for the correct distribution of the points, avoiding the increase of temperature and the degradation of the mill. Likewise, the present research aims to design a bearing for the correct heat distribution of a ball mill. For this purpose, it is intended to use SolidWorks software focused on modeling parts and assemblies in 3D and Ansys, oriented in the design, development and validation of complex systems for the prediction of the behavior of physical systems in various areas of engineering. Finally, the bearing was designed indicating a decrease in heat generation of 14.29 %, obtaining a longer service life due to less wear and greater operating efficiency due to reduced friction.