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SISTEMAS MECÁNICOS
COJINETES Y RODAMIENTOS
COJINETES Y RODAMIENTOS
SISTEMAS MECÁNICOS
COJINETES Y RODAMIENTOS
DIFERENCIA ENTRE COJINETE Y RODAMIENTO.
COJINETE: Dos superficies en fricción.
-Simplicidad y capacidad de cargas elevadas.-Rozamiento (pérdida energía y limitación de velocidad).-Necesidad de lubricación.
RODAMIENTO: Existe un elemento rodante que evita la fricción entre superficies.
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l -> cojineteK -> soporte cojineteEfecto hidrostático a velocidades elevadas.
TURBOCOMPRESOR (palier liso)
BIELA
CIGÜEÑAL
COJINETES
COJINETES
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COJINETES
Ranuras de engrase
Cojinetes autolubricados
Material sinterizado absorbe 30 a 40% de su volumen en aceite.Bronce, hierro, cobre.
- Contacto directo- Pequeñas cargas- No otros fluidos ni temperaturas sup. a 100ºC
Cojinetes lubricados
COJINETES
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RODAMIENTOS
PARTES DE UN RODAMIENTO
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RODAMIENTOS
CARGAS EN RODAMIENTOS
-Radial-Axial-Combinada
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RODAMIENTOS
TIPOS DE RODAMIENTOSRodamientos rígidos de bolas Rodamientos de contacto angular
Soportan cargas radiales y permiten elapoyo de pequeñas cargas axiales enambos sentidos.
Soportan cargas radiales y cargas axiales enun solo sentido, mas en ambos cuando vanmontados en pares.
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RODAMIENTOS
Rodamientos cónicos Rodamientos cilíndricos
Soportan grandes cargas radiales pero nopermiten cargas axiales.Rodamientos de agujas permiten minimizarespacio y a veces sustituir cojinetes.
Soportan cargas radiales y cargas axiales mayores en un solo sentido, mas en ambos cuando van montados en pares.
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RODAMIENTOS
Rodamientos autoalineantes de bolas
Soportan cargas radiales y permiten elApoyo de pequeñas cargas axiales enambos sentidos, permitiendo desalineación.
Rodamientos de rodillos esféricos
Soportan mayores cargas radiales y permiten elapoyo de pequeñas cargas axiales enambos sentidos, permitiendo desalineación.
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RODAMIENTOS
Pueden utilizarse cojinetes de varias hileras.
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RODAMIENTOS
Rodamientos axial con bolas de empuje
Soportan cargas radiales y cargas axiales en un solo sentido.
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DESIGNACIÓN DE RODAMIENTOS
Designación ISO:
PREFIJO + CODIGO BASICO + SUFIJO
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Diámetro interno según designación
Tres dígitos Más de tres dígitos
Caso 1 [De 10 a 17].
Caso 2 [De 20 a 480] Multiplicar por 5.Más de tres dígitos Caso 3 [Superior a 480].
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RODAMIENTOS
PROTECCIÓN-Tipo abierto, blindado (ZZ ó Z) y sellado (DU,VV,DDU, DDW) o anillo retención.
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Rodamiento tipo NR [Anillo evita movimiento axial]
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EJEMPLO
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RODAMIENTOS DE BOLAS
Considerado como rodamiento de uso genérico por infinidad de aplicaciones y fácil disponibilidad.
A rótula.
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RODAMIENTOS DE CONTACTO ANGULAR
Se utilizan en equipos en que se deben soportar cargasRadiales y carga axial en un solo sentido.Permite desalineaciones de 0,0012 radianes.Disponible en ángulos de 15º, 25º, 30º y 40º represen-tados como C, A5,A,B. Si mayor ángulo, mayor capaci-dad de carga y menor límite de velocidad.
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RODAMIENTOS
RODAMIENTOS CILINDRICOS
Tienen alta capacidad de carga radial , superior a los rígidos de bolas.No aguantan cargas axiales.Pero tienen un límite de velocidad inferior a los rodamientos rígidos de una hilera.
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Línea de eje de toma de potencia auxiliar de un reactor de aviación.
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Rodamientos autoalineantes de bolas
La pista del anillo externo es esférica y el centro del radiocoincide con el centro del rodamiento. El anillo interno,Las bolas y la jaula giran libremente alrededor del centro permitiendo la corrección de la desalineación.
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Rodamientos cónicos
Soportan cargas axiales y radiales dependiendo de laConfiguración del montaje. El anillo externo tiene unacara lateral menos gruesa denominada “cara” y unamás gruesa “espalda”. Montaje “DB” o “O” es espaldaa espalda y “DF” o “X” cara a cara.Se elige espalda a espalda con cargas combinadas fuertes.
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Rodamiento TWIN LINE bicónico de rueda delantera de un automóvil.
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Rodamientos axiales de bolas
Rodamientos axiales de rodillos
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RODAMIENTOS
• INA(http://medias.schaffler.de)• SKF (http://www.skf.com)• NSK (http://www.nsk.com)
FABRICANTES DE RODAMIENTOS
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SELECCIÓN DE RODAMIENTOS
SELECCIÓN DE RODAMIENTOS SEGÚN LA CARGA.
CARGAS RADIALES - Pequeñas: Todos menos rodamientos axiales. - Grandes: Cilindros , cónicos, bolas con hileras.
CARGAS AXIALES - Moderadas: Bolas - Grandes: 1 sentido: bolas, 2 sentidos: cónicos.
CARGAS COMBINADAS - Moderada: Bolas con dos hileras. - Grandes: Cónicas espalda a espalda. Pareja de hilera con contacto angular.
SELECCIÓN DE RODAMIENTOS SEGÚN LA VELOCIDAD.
CARGA RADIAL - Rodamientos rígidos de bolas.
CARGA COMBINADA - Rodamientos de bolas con contacto angular.
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CÁLCULO DE RODAMIENTOS
CÁLCULO DE RODAMIENTOS
A fatiga según norma ISO 281
Requisitos: Duración del ciclo de vida. Capacidad de carga admisible. Seguridad de funcionamiento.
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Capacidad de carga dinámica
La medida de la posibilidad de cargar un rodamiento es lacapacidad de carga dinámica
• El comportamiento del material frente a la fatiga determina la capacidad de carga del rodamiento
La duración de vida a fatiga depende de:• La carga• La velocidad de funcionamiento• La probabilidad estadística de que se produzca la primera avería
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RODAMIENTOS
Capacidad de carga dinámica
Para rodamientos rotativos se aplica la carga dinámica C
Es la carga de magnitud y dirección constantes, bajo la cual una cantidad suficientemente grande de rodamientos idénticos alcanza una vida nominal de un millón de revoluciones.
• Rodamientos radiales, Cr (carga radialconstante)
• Rodamientos axiales, Ca (carga axialconstante)
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RODAMIENTOS
Capacidad de carga dinámicaLas duraciones de vida nominal L10 y L10h provienen de la fórmula:
Siendo:• L10 (106 revoluciones alcanzada o sobrepasada para el 90%)• L10h, duración de vida nominal en horas de funcionamiento• C, capacidad de carga dinámica (N)• P, carga dinámica equivalente (N)k, exponente de duración de vida • Rodamientos de rodillos, p=10/3 • Rodamientos a bolas, p=3• n, Velocidad de funcionamiento (rpm)
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Carga dinámica equivalente
P, se obtiene de cálculo• Es una carga P que da como resultado la misma duración de vida que el colectivo de cargas combinadas que actúa en la realidad.
siendo:• P, carga dinámica equivalente [N]• Fr, carga radial dinámica [N]• Fa, carga axial dinámica [N]• X, factor radial (tablas)• Y factor axial (tablas)
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Calcular la vida teórica Lh de un rodamiento rígido de bolas R2570X funcionando a las siguientes condiciones de servicio:
Carga radial Fr = 5,7 NCarga axial Fa = 2,8 NVelocidad 8000 rpm
PROBLEMA
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EJEMPLOS EN INDUSTRIA AERONAÚTICA
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