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Hacer informe sobre cojinetes y rodamientos.
Definición de cojinetes; clasificación según el tipo de esfuerzo que soportan; tipos de cojinetes;
Clases de cojinetes de fricción, definición de cada una de estas clases.
Qué son rodamientos o cojinetes de bolas. Partes de un rodamiento.
Designación de rodamientos (codificación de los rodamientos).
Clasificación del juego radial interno de los rodamientos.
Ventajas con respecto a los cojinetes de fricción.
Partes de un cojinete de bolas o rodamiento
Clases de rodamientos dependiendo de la carga.
Acompañar las diapositivas con imágenes, para una mejor comprensión del texto.
Cojinetes y rodamientos
Cojinetes
1. Generalidades.
Son puntos de apoyo de ejes y árboles para sostener su peso, guiarlos en su rotación y
evitar deslizamientos.
Los cojinetes van algunas veces colocados directamente en el bastidor de la pieza o
máquina, pero con frecuencia van montados en soportes convenientemente dispuestos
para facilitar su montaje.
Dependiendo del montaje del árbol/eje con los cojinetes, el material del que estén hechos
los cojinetes influye o no a la hora de su colocación, y posterior funcionamiento de toda la
transmisión. Si se consigue mantener continuamente separados el árbol y el cojinete por
medio de una capa de lubricante evitando todo contacto solido entre superficies de
deslizamiento, entonces el material del que están formados no influye en nada sobre dicha
calidad. Sin embargo, el rozamiento fluido depende de unas condiciones de velocidad,
carga y temperatura. De esta manera, para las velocidades bajas (arranque y parada), los
cojinetes giran en sentido de rozamiento mixto cuando no seca, haciendo inevitable el
contacto directo entre las superficies de fricción.
Por lo anteriormente mencionado, se han de tener en cuenta unas cualidades importantes
que ayuden a la construcción de los cojinetes:
El material debe tener un coeficiente de rozamiento reducido.
El material tiene que ser un buen transmisor del calor para que no se produzca una
acumulación excesiva de calor, dañando o perjudicando el ajuste creado.
El material debe poder una cierta dureza que ayude a soportar, sin que se deforme
el cojinete, la carga que puede actuar sobre él.
2. Clasificación de los cojinetes
Los cojinetes se clasifican en cojinetes de fricción y de rodamiento. En los cojinetes de
fricción, los árboles giran con deslizamiento en sus apoyos.
En los de rodamiento, entre el árbol y su apoyo se interponen esferas, cilindros o conos,
logrando que el rozamiento sea solo de rodadura cuyo coeficiente es notablemente menor.
Por la dirección del esfuerzo que soportan se clasifican los cojinetes en:
Los cojinetes radiales impiden el desplazamiento en la dirección del radio.
Los cojinetes axiales impiden el deslizamiento en la dirección del eje
Los cojinetes mixtos hacen al mismo tiempo el efecto de los cojinetes radiales y
axiales.
3. Tipos de cojinetes
Clasificación de los cojinetes:
Cojinetes de fricción
Rodamientos
Cojinetes de fricción
Tienen la ventaja de su marcha tranquila y silenciosa y que pueden construirse partidos en
dos, haciendo posible un montaje y desmontaje radial.
Tienen el inconveniente de que no son indicados en los casos en que se deseen elevado
número de revoluciones, a no ser que la carga que gravita sobre ellos sea mínima.
Clases de cojinetes de fricción.
El tipo más sencillo es cuando el árbol se introduce directamente en un taladro ajustado.
Cuando se prevé la existencia de desgaste se introduce un casquillo. Estos tipos solo se
utilizan para pequeñas cargas y trabajos de poca responsabilidad.
Los más corrientes en la transmisión son:
Cilíndricos fijos
Se compone de una sola pieza de revolución, denominada casquillo. Se emplea cuando el
cojinete no está sometido a grandes desgastes. El problema viene a raíz de que no admite
corrección en el diámetro interior una vez sufre los efectos del desgaste y no se puede
emplear para gorrones intermedios por la imposibilidad de montaje. Estos cojinetes se
montan a presión en su correspondiente montaje.
Cilíndricos ajustables o partidos
El cojinete está constituido por dos mitades cuya superficie común de contacto coincide con
un plano diametral para facilitar el montaje aún en el caso de gorrones intermedios.
Permite el montaje de ejes y árboles con el resto de órganos montados sobre ellos debido a
su aplicación de las dos mitades.
Cónicos ajustables
Se emplea en aquellos montajes que tengan que garantizar un juego entre el árbol y el
cojinete. El cojinete exteriormente es cónico y a medida que se introduce en el agujero
cónico de su soporte irá reduciendo el diámetro interior gracias al Ranurado longitudinal
que lleva. Tiene la ventaja de que se pueden corregir holguras producidas por el desgaste.
Rodamientos
1. Generalidades
Los rodamientos se diseñan para permitir el giro relativo entre dos piezas y para soportar
cargas puramente radiales, puramente axiales o combinaciones de ambas. Cada tipo de
rodamiento presenta unas propiedades que lo hacen más o menos adecuado para una
aplicación determinada. Los rodamientos son unos cojinetes en los que se intercala entre el
árbol y el soporte, una serie de bolas o rodillos que sustituye el rozamiento por fricción por
el de rodadura que es mucho menor. Las ventajas, aparte de esta última comentada, son el
calentamiento y el desgaste son pequeños, admite mayores presiones tanto radiales como
axiales y permite mayores velocidades contribuyendo a la unificación de medidas debido a
la normalización.
La fabricación de los cojinetes de bolas es la que ocupa en tecnología un lugar muy
especial, dados los procedimientos para conseguir la esfericidad perfecta de la bola. Los
mayores fabricantes de ese tipo de cojinetes emplean el vacío para tal fin. El material es
sometido a un tratamiento abrasivo en cámaras de vacío absoluto. El producto final no es
casi perfecto, también es atribuida la gravedad como efecto adverso. Las bolas no se o
rodillos no se tocan entre sí porque aumentaría el rozamiento, sino que van separadas
mediante una jaula. Las superficies exterior del aro mayor e interior del aro menos que
están en contacto con soporte y árbol respectivamente se rectifican.
Cómo se hacen los rodamientos
2. Clases de rodamientos
Cada tipo de rodamientos muestra propiedades características, que dependen de su diseño
y que lo hace más o menos apropiado para una aplicación dada.
Rodamientos para cargas radiales
Rodamiento rígido de simple hilera de bolas
Son usados en una gran variedad de aplicaciones. Son fáciles de diseñar, no separables,
capaces de operar a altas e incluso muy altas velocidades y requieren poca atención o
mantenimiento en servicio. Estas características, unidas a su bajo coste, hacen a estos
rodamientos los más populares.
Rodamiento de rodillos
Tiene guiados sus rodillos por pestañas en uno de sus aros. El otro aro, que esta libre, no
tiene ninguna pestaña. Esto permite que el eje se desplace axialmente dentro de ciertos
límites, con respecto al soporte. Este rodamiento es adecuado para cargas radiales
relativamente grandes y puede también soportar altas velocidades. El desmontaje es muy
fácil, aunque ambos aros estén montados con ajustes fuertes.
Rodamiento de bolas a rótula
Posee doble fila de bolas guiada por dos pistas de rodadura mecanizadas en el aro interior.
Esto hace que el rodamiento sea autoalineable, permitiéndose desviaciones angulares del
eje respecto al soporte. La pista del aro exterior tiene el centro en el eje del árbol. Este tipo
de rodamiento, además de soportar mayores cargas que el de bolas, se adapta a las
flexiones del árbol.
Rodamiento de rodillos a rótula
Están compuestos por dos hileras de rodillos con un camino de rodadura esférico común
sobre el aro exterior. Cada uno de los dos caminos de rodadura del aro interior está
inclinado formando un ángulo con el eje del rodamiento. Estos rodamientos son
autoalineables, pueden soportar cargas radiales y cargas axiales, y tienen una gran
capacidad de carga.
Rodamientos para cargas axiales
Rodamientos de simple efecto
Los rodamientos axiales de simple efecto absorben las fuerzas axiales en un determinado
sentido, desmontándose cuando la fuerza axial actúa en el sentido contrario. Se componen
de dos aros entre los que se interponen las bolas, uno de ellos girando con el árbol y el otro
va fijo al soporte.
Rodamientos de doble efecto
Estos rodamientos tienen la misma aplicación que los de simple efecto salvo que estos
absorben las cargas axiales en ambos sentidos. El aro intermedio es el que va fijo al árbol.
Rodamientos axiales de rodillos a rótula
El rodamiento axial de rodillos a rótula tiene una hilera de rodillos situados oblicuamente,
los cuales, guiados por una pestaña del aro fijo al eje, giran sobre la superficie esférica del
aro apoyado en el soporte. En consecuencia, el rodamiento posee una gran capacidad de
carga y es de alineación automática. Debido a la especial ejecución de la superficie de
apoyo de los rodillos en la pestaña de guía, los rodillos giran separados de la pestaña por
una fina capa de aceite. El rodamiento puede, por lo mismo, girar a una gran velocidad, aun
soportando elevada carga. Contrariamente a los otros rodamientos axiales, éste puede
resistir también cargas radiales.
Rodamiento de rodillos cilíndricos de empuje
Son apropiados para aplicaciones que deban de soportar grandes cargas axiales. Además,
son insensibles a los choques, son fuertes y requieren poco espacio en sentido axial. Son de
una sola dirección.
Rodamientos para cargas mixtas
Rodamiento de simple efecto y contacto oblicuo
Además del esfuerzo radial, puede soportar cargas axiales en una sola dirección. La
capacidad de carga axial aumenta al hacerlo el ángulo de contacto, que se define como el
ángulo que forma la normal al contacto de la bola con el aro exterior, con la perpendicular
al eje del rodamiento.
Rodamiento de doble efecto y contacto oblicuo
Tiene la misma forma de trabajo que el rodamiento de simple efecto y contacto oblicuo
salvo que puede soportar cargas axiales en ambos sentidos.
Rodamiento de rodillos cónicos
<!--[if gte vml 1]> <![endif]-->Constan de dos aros entre cuyas pistas de rodadura son
guiados rodillos cónicos. Su capacidad de carga axial está por el ángulo de la pista de
rodadura del aro exterior. Cuanto mayor es este ángulo, mayor es la capacidad de carga
axial del rodamiento.
4. Ranuras de engrase
Para garantizar un perfecto rodaje y conservación de la forma geométrica y dimensiones
del agujero del cojinete es importante mantener una adecuada lubricación. Para ello
debemos conocer la forma y situación que deben tener las ranuras de engrase <!--[if gte
vml 1]> <![endif]-->del cojinete.
En un árbol en reposo la presión del lubricante esta centrada. Si el eje gira a poca
velocidad, la línea de presión sufre un desplazamiento en sentido contrario al giro.
Existen tambien cojinetes autolubricados, los cuales estan hechos de un material
sinterizado, a base de bronce, cobre y hierro con gran porosidad y capaz de retener hasta
un 30-40% de su volumen de aceite haciéndoles destinados para soportar pequeñas cargas
a costa de un inconveniente bastante importante como es el que no se puede utilizar en
contacto directo con el agua y otros fluidos, al igual que tampoco puede superar
temperaturas más elevadas de 100ºC.
Designación de rodamientos:
Por ejemplo: rodamiento rígido de bolas 6306 L1C3 6= código de tipo de rodamiento correspondiente a los rodamientos rígidos de una
hilera de bolas. 3= serie de diámetro exterior. 06= código de diámetro interior (para obtener el diámetro interior se multiplican estos
dígitos por 5.). L1= código de jaula mecanizada de latón. C3= código de juego radial interno mayor que lo normal.
COJINETES Y RODAMIENTOS
1. COJINETES
1.1.Definición: Son puntos de apoyo de ejes y árboles para sostener su peso, guiarlos en su rotación y evitar deslizamientos.
Los cojinetes van algunas veces colocados directamente en el bastidor de la pieza o máquina, pero con frecuencia van montados en soportes convenientemente dispuestos para facilitar su montaje. Dependiendo del montaje del árbol/eje con los cojinetes, el material del que estén hechos los cojinetes influye o no a la hora de su colocación, y posterior funcionamiento de toda la transmisión. Si se consigue mantener continuamente separados el árbol y el cojinete por medio de una capa de lubricante evitando todo contacto solido entre superficies de deslizamiento, entonces el material del que están formados no influye en nada sobre dicha calidad. Sin embargo, el rozamiento fluido depende de unas condiciones de velocidad, carga y temperatura. De esta manera, para las velocidades bajas (arranque y parada), los cojinetes giran en sentido de rozamiento mixto cuando no seca, haciendo inevitable el contacto directo entre las superficies de fricción.
1.2.Clasificación
1.2.1. Cojinetes de fricción: los árboles giran con deslizamiento en sus apoyos.Tienen la ventaja de su marcha tranquila y silenciosa y que pueden construirse partidos en dos, haciendo posible un montaje y desmontaje radial. Tienen el inconveniente de que no son indicados en los casos en que se deseen elevado número de revoluciones, a no ser que la carga que gravita sobre ellos sea mínima.
El tipo más sencillo es cuando el árbol se introduce directamente en un taladro ajustado. Cuando se prevé la existencia de desgaste se introduce un casquillo. Estos tipos solo se utilizan para pequeñas cargas y trabajos de poca responsabilidad.
Cojinetes más corrientes en las trasmisión
CILÍNDRICOS FIJOS
Se compone de una sola pieza de revolución, denominada casquillo. Se emplea cuando el cojinete no está sometido a grandes desgastes. El problema viene a raíz de que no admite corrección en el diámetro interior una vez sufre los efectos del desgaste y no se puede emplear para gorrones intermedios por la imposibilidad de montaje. Estos cojinetes se montan a presión en su correspondiente montaje.
CILÍNDRICOS AJUSTABLES O PARTIDOS
El cojinete está constituido por dos mitades cuya superficie común de contacto coincide con un plano diametral para facilitar el montaje aún en el caso de gorrones intermedios. Permite el montaje de ejes y árboles con el resto de órganos montados sobre ellos debido a su aplicación de las dos mitades.
CÓNICOS AJUSTABLES Se emplea en aquellos montajes que tengan que garantizar un juego entre el árbol y el cojinete. El cojinete exteriormente es cónico y a medida que se introduce en el agujero cónico de su soporte irá reduciendo el diámetro interior gracias al Ranurado longitudinal que lleva. Tiene la ventaja de que se pueden corregir holguras producidas por el desgaste.
1.2.2. Cojinetes de rodamiento: entre el árbol y su apoyo se interponen esferas, cilindros o conos, logrando que el rozamiento sea solo de rodadura cuyo coeficiente es notablemente menor.
Por la dirección del esfuerzo que soportan se clasifican los cojinetes en:
Cojinetes radiales: impiden el desplazamiento en la dirección del radio. Cojinetes axiales: impiden el deslizamiento en la dirección del eje. Cojinetes mixtos: hacen al mismo tiempo el efecto de los cojinetes radiales y axiales.
2. RODAMIENTOS
2.1.Definición: Un rodamiento es un elemento que se sitúa entre dos piezas con un eje común que pueden girar una respecto a la otra
Los rodamientos se diseñan para permitir el giro relativo entre dos piezas y para soportar cargas puramente radiales, puramente axiales o combinaciones de ambas. Cada tipo de rodamiento presenta unas propiedades que lo hacen más o menos adecuado para una aplicación determinada. Los rodamientos son unos cojinetes en los que se intercala entre el árbol y el soporte, una serie de bolas o rodillos que sustituye el rozamiento por fricción por el de rodadura que es mucho menor. Las ventajas, aparte de esta última comentada, son el calentamiento y el desgaste son pequeños, admite mayores presiones tanto radiales como axiales y permite mayores velocidades contribuyendo a la unificación de medidas debido a la normalización. La fabricación de los cojinetes de bolas es la que ocupa en tecnología un lugar muy especial, dados los procedimientos para conseguir la esfericidad perfecta de la bola. Los mayores fabricantes de ese tipo de cojinetes emplean el vacío para tal fin. El material es sometido a un tratamiento abrasivo en cámaras de vacío absoluto. El producto final no es casi perfecto, también es atribuida la gravedad como efecto adverso. Las bolas no se o rodillos no se tocan entre sí porque aumentaría el rozamiento, sino que
van separadas mediante una jaula. Las superficies exterior del aro mayor e interior del aro menos que están en contacto con soporte y árbol respectivamente se rectifican.
2.2.Partes de un rodamiento: las cuatro partes esenciales de un rodamiento. Dichas partes son: aro externo, aro interno, elementos rodantes y separador.
Aro externo. El anillo exterior esta montado en el albergue de la máquina y en la mayoría de los casos no rueda. La parte de la trayectoria de los elementos rodantes se llama corredor o raceway, y la sección de los anillos donde los elementos giran, es llamada superficie de rodadura o raceway surface. En el caso de rodamientos de bola, como existen unos surco o canales provistos para las bolas, a estas también se les denomina surcos, canales de rodadura o raceway grooves. Los anillos se fabrican normalmente con aceros SAE 52100 endurecido de 60 a 67 Rockwell C.
Aro interno. El anillo interno está montado en el árbol de la máquina y en la mayoría de los casos está en la parte rodante. El anillo interno esta normalmente comprometido con un eje.
Elementos rodantes. Estos elementos pueden ser tanto bolas como rodillos. Existen muchos tipos de rodamientos con variadas formas de rodillos como ser: de bola, rodillo cilíndrico, rodillo cilíndrico largo, rodamiento de aguja, rodillo trapezoidal y rodillo convexo. Se utilizan también
materiales como el acero inoxidable, cerámicos, monel, plásticos y materiales especiales en caso de trabajo con corrosivos.
Separador o jaula. Sirve para guiar los elementos de giro a lo largo de los anillos del rodamiento en una relativa posición correcta. Existen variadas clases de separadores que incluyen las prensadas (las más usadas), maquinadas (utilizadas para mayor resistencia o altas velocidades), moldeadas y en forma de clavija o chaveta. Debido a su menor resistencia a la fricción en comparación con los anillos y elementos rodantes, los rodamientos con separadores son más convenientes para trabajar bajo rotaciones de alta velocidad. Las jaulas se fabrican de bronce o plásticos sintéticos (que trabajan mejor a altas velocidades con un mínimo de fricción y ruido). En los cojinetes de costo relativamente bajo algunas veces se omite el separador, pero este tiene una función importante de evitar el contacto de los elementos rodantes a fin de que no ocurra rozamiento entre ellos.
Cubiertas. Todos estos cojinetes pueden obtenerse con cubiertas o protectores en uno o en ambos lados. Las cubiertas no proporcionan un cierre completo, pero sí ofrecen protección contra la entrada de polvo y suciedad. Una variedad de cojinetes se fabrica con sellos herméticos en uno o en ambos lados. Cuando los sellos están en ambos lados, los cojinetes se lubrican en la fábrica. Aunque se supone que un cojinete sellado tiene lubricación por toda la vida, algunas veces se proporciona un medio para su re− lubricación.
2.3.Tipos de rodamientos
Cada tipo de rodamientos muestra propiedades características, que dependen de su diseño y que lo hace más o menos apropiado para una aplicación dada.
Rodamientos para cargas radiales
RODAMIENTO RÍGIDO DE SIMPLE HILERA DE BOLAS
Son usados en una gran variedad de aplicaciones. Son fáciles de diseñar, no separables, capaces de operar a altas e incluso muy altas velocidades y requieren poca atención o mantenimiento en servicio. Estas características, unidas a su bajo coste, hacen a estos rodamientos los más populares.
RODAMIENTO DE RODILLOS
Tiene guiados sus rodillos por pestañas en uno de sus aros. El otro aro, que esta libre, no tiene ninguna pestaña. Esto permite que el eje se desplace axialmente dentro de ciertos límites, con respecto al soporte. Este rodamiento es adecuado para cargas radiales relativamente grandes y puede también soportar altas velocidades. El desmontaje es muy fácil, aunque ambos aros estén montados con ajustes fuertes.
RODAMIENTO DE BOLAS A RÓTULA
Posee doble fila de bolas guiada por dos pistas de rodadura mecanizadas en el aro interior. Esto hace que el rodamiento sea autoalineable, permitiéndose desviaciones angulares del eje respecto al soporte. La pista del aro exterior tiene el centro en el eje del árbol. Este tipo de rodamiento, además de soportar mayores cargas que el de bolas, se adapta a las flexiones del árbol.
RODAMIENTO DE RODILLOS A RÓTULA
Están compuestos por dos hileras de rodillos con un camino de rodadura esférico común sobre el aro exterior. Cada uno de los dos caminos de rodadura del aro interior está inclinado formando un ángulo con el eje del rodamiento. Estos rodamientos son autoalineables, pueden soportar cargas radiales y cargas axiales, y tienen una gran capacidad de carga.
Rodamientos para cargas axiales
RODAMIENTOS DE SIMPLE EFECTOLos rodamientos axiales de simple efecto absorben las fuerzas axiales en un determinado sentido, desmontándose cuando la fuerza axial actúa en el sentido contrario. Se componen de dos aros entre los que se interponen las bolas, uno de ellos girando con el árbol y el otro va fijo al soporte.
RODAMIENTOS DE DOBLE EFECTOEstos rodamientos tienen la misma aplicación que los de simple efecto salvo que estos absorben las cargas axiales en ambos sentidos. El aro intermedio es el que va fijo al árbol.
RODAMIENTOS AXIALES DE RODILLOS A RÓTULA
El rodamiento axial de rodillos a rótula tiene una hilera de rodillos situados oblicuamente, los cuales, guiados por una pestaña del aro fijo al eje, giran sobre la superficie esférica del aro apoyado en el soporte. En consecuencia, el rodamiento posee una gran capacidad de carga y es de alineación automática. Debido a la especial ejecución de la superficie de apoyo de los rodillos en la pestaña de guía, los rodillos giran separados de la pestaña por una fina capa de aceite. El rodamiento puede, por lo mismo, girar a una gran velocidad, aun soportando elevada carga.
Contrariamente a los otros rodamientos axiales, éste puede resistir también cargas radiales.
RODAMIENTO DE RODILLOS CILÍNDRICOS DE EMPUJE
Son apropiados para aplicaciones que deban de soportar grandes cargas axiales. Además, son insensibles a los choques, son fuertes y requieren poco espacio en sentido axial. Son de una sola dirección.
Rodamientos para cargas mixtas
RODAMIENTO DE SIMPLE EFECTO Y CONTACTO OBLICUO
Además del esfuerzo radial, puede soportar cargas axiales en una sola dirección. La capacidad de carga axial aumenta al hacerlo el ángulo de contacto, que se define como el ángulo que forma la normal al contacto de la bola con el aro exterior, con la perpendicular al eje del rodamiento.
RODAMIENTO DE DOBLE EFECTO Y CONTACTO OBLICUO
Tiene la misma forma de trabajo que el rodamiento de simple efecto y contacto oblicuo salvo que puede soportar cargas axiales en ambos sentidos.
RODAMIENTO DE RODILLOS CÓNICOS
Constan de dos aros entre cuyas pistas de rodadura son guiados rodillos cónicos. Su capacidad de carga axial está por el ángulo de la pista de rodadura del aro exterior. Cuanto mayor es este ángulo, mayor es la capacidad de carga axial del rodamiento.
2.4.Clasificación del juego radial interno de los rodamientos.
Juego interno: El juego del rodamiento es el valor de la longitud del desplazamiento de un aro del rodamiento montado noc relacion al otro aro, desde una posición extrema a la otra. El desplazamiento se puede realizar en direccion radial (juego radial) o en direccion axial (juego axial). El rodamiento una vez montado en el alojamiento tiene por lo general menor juego radial que antes del montaje. La disminucion del juego radial esta causada por la magnitud del apriete de los aros de los rodamientos sobre el eje y el alojamiento y depende por tanto de la eleccion de las tolerancias de los diametros de las superficies de alojamiento de los rodamientos. Otro cambio del juego radial, normalmente su disminucion, aparece en el funcionamiento por la influencia de la temperatura causada por el funcionamiento propio del rodamiento y tambien por la influencia del calor del ambiente y las deformaciones elasticas que ocasiona la carga. Para los rodamientos de la ejecucion normal el juego esta definido de manera que sea posible que uno de los aros del rodamiento se monte con apriete lo que es suficiente para la mayoria de las condiciones de funcionamiento en el alojamiento. Para los casos especiales de los alojamientos en los que es necesario elegir juego menor o mayor que el normal se fabrican rodamientos con el juego radial marcado C1 hasta C5. Los valores de los grupos del juego interior segun la norma ISO 5753 para cada serie de construccion individual del rodamiento se indican en las tablas de 21 hasta 27. Estos
valores son validos para rodamientos no montados bajo la condicion de carga cero durante la medicion. En el caso de los rodamientos de dos hileras de bolas de contacto angular en lugar del juego radial se indica el juego axial medido bajo la carga axial de 100 N. Los rodamientos de una hilera de bolas de contacto angular y los rodamientos de una hilera de rodillos conicos, en general, se montan en pares en los cuales el juego radial, respectivamente axial o precarga se consiguen durante el montaje.
Ejemplo:
Rodamiento
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Rulemán rotativo de rodillos.
Distintos tipos de rodamientos.
Un rodamiento, también denominado rulemán, rolinera, rúleman, cojinete, balinera o
balero (en México) o rodaje (en Perú) o tambien Bolillero en Argentina, es un elemento
mecánico que reduce la fricción entre un eje y las piezas conectadas a éste, que le sirve de
apoyo y facilita su desplazamiento.
Contenido
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1 Descripción 2 Tipos de rodamientos
o 2.1 Rodamientos rígidos de bolas
o 2.2 Rodamientos de una hilera de bolas con contacto angular
o 2.3 Rodamientos de agujas
o 2.4 Rodamientos de rodillos cónicos
o 2.5 Rodamientos de rodillos cilíndricos de empuje
o 2.6 Rodamientos axiales de rodillos a rótula
o 2.7 Rodamientos de bolas a rótula
o 2.8 Rodamientos de rodillos cilíndricos
o 2.9 Rodamientos de rodillos a rótula
o 2.10 Rodamientos axiales de bolas de simple efecto
o 2.11 Rodamientos de aguja de empuje
3 Véase también
4 Enlaces externos
Descripción [editar]
De acuerdo con el tipo de contacto que exista entre las piezas, el rodamiento puede ser
deslizante o lineal y rotativo.
El elemento rotativo que puede emplearse en la fabricación del rodamiento, pueden ser:
bolas, rodillos o agujas.
Los rodamientos de movimiento rotativo, según el sentido del esfuerzo que soporta, los hay
axiales, radiales y axiales-radiales.
Un rodamiento radial es el que soporta esfuerzos radiales, que son esfuerzos de dirección
normal a la dirección que pasa por el centro de su eje, como por ejemplo una rueda, es axial
si soporta esfuerzos en la dirección de su eje, ejemplo en quicio, y axial-radial si los puede
soportar en los dos, de forma alternativa o combinada.
La fabricación de los cojinetes de bolas es la que ocupa en tecnología un lugar muy
especial, dados los procedimientos para conseguir la esfericidad perfecta de la bola. Los
mayores fabricantes de ese tipo de cojinetes emplean el vacío para tal fin. El material es
sometido a un tratamiento abrasivo en cámaras de vacío absoluto. El producto final no es
casi perfecto, también es atribuida la gravedad como efecto adverso. Los suecos,
fabricantes de acero para partes de alta fricción en máquinas, han conseguido llevar al
espacio exterior la técnica para el tratamiento final de las bolas, evitando el efecto
gravedad, con el fin de conseguir la esfericidad deseada. Los cojinetes o rulemanes son
llamados rodajes en algunos países de habla hispana.
Tipos de rodamientos [editar]
Cada clase de rodamientos muestra propiedades características, que dependen de su diseño
y que lo hace más o menos apropiado para una aplicación dada. Por ejemplo, los
rodamientos rígidos de bolas pueden soportar cargas radiales moderadas así como cargas
axiales pequeñas. Tienen baja fricción y pueden ser producidos con gran precisión. Por lo
tanto, son preferidos para motores eléctricos de medio y pequeño tamaño. Los rodamientos
de rodillos esféricos pueden soportar cargas radiales muy pesadas y son oscilantes, lo que
les permite asumir flexiones del eje, y pequeñas desalineaciones entre dos rodamientos, que
soportan un mismo eje. Estas propiedades los hacen muy populares para aplicaciones por
ejemplo en ingeniería pesada, donde las cargas son fuertes, así como las deformaciones
producidas por las cargas, en máquinas grandes es también habitual cierta desalineación
entre apoyos de los rodamientos.
Rodamientos rígidos de bolas [editar]
Rodamientos rígidos de bolas.
Son usados en una gran variedad de aplicaciones. Son fáciles de diseñar, no separables,
capaces de operar en altas e incluso muy altas velocidades y requieren poca atención o
mantenimiento en servicio. Estas características, unidas a su ventaja de precio, hacen a
estos rodamientos los más populares de todos los rodamientos.
Rodamientos de una hilera de bolas con contacto angular [editar]
El rodamiento de una hilera de bolas con contacto angular tiene dispuestos sus caminos de
rodadura de forma que la presión ejercida por las bolas es aplicada oblicuamente con
respecto al eje. Como consecuencia de esta disposición, el rodamiento es especialmente
apropiado para soportar no solamente cargas radiales, sino también grandes cargas axiales,
debiendo montarse el mismo en contraposición con otro rodamiento que pueda recibir carga
axial en sentido contrario. Este rodamiento no es desmontable.
Rodamientos de agujas [editar]
Son rodamientos con rodillos cilíndricos muy delgados y largos en relación con su menor
diametro. A pesar de su pequeña sección, estos rodamientos tienen una gran capacidad de
carga y son eminentemente apropiados para las aplicaciones donde el espacio radial es
limitado.
Rodamientos de rodillos cónicos [editar]
El rodamiento de rodillos cónicos, debido a la posición oblicua de los rodillos y caminos de
rodadura, es especialmente adecuado para resistir cargas radiales y axiales simultáneas.
Para casos en que la carga axial es muy importante hay una serie de rodamientos cuyo
ángulo es muy abierto. Este rodamiento debe montarse en oposición con otro rodamiento
capaz de soportar los esfuerzos axiales en sentido contrario. El rodamiento es desmontable;
el aro interior con sus rodillos y el aro exterior se montan cada uno separadamente.
Rodamientos de rodillos cilíndricos de empuje [editar]
Son apropiados para aplicaciones que deben soportar pesadas cargas axiales. Además, son
insensibles a los choques, son fuertes y requieren poco espacio axial. Son rodamientos de
una sola dirección y solamente pueden aceptar cargas axiales en una dirección. Su uso
principal es en aplicaciones donde la capacidad de carga de los rodamientos de bolas de
empuje es inadecuada.
Rodamientos axiales de rodillos a rótula [editar]
Rodamiento axial.
El rodamiento axial de rodillos a rótula tiene una hilera de rodillos situados oblicuamente,
los cuales, guiados por una pestaña del aro fijo al eje, giran sobre la superficie esférica del
aro apoyado en el soporte. En consecuencia, el rodamiento posee una gran capacidad de
carga y es de alineación automática. Debido a la especial ejecución de la superficie de
apoyo de los rodillos en la pestaña de guía, los rodillos giran separados de la pestaña por
una fina capa de aceite. El rodamiento puede, por lo mismo, girar a una gran velocidad, aun
soportando elevada carga. Contrariamente a los otros rodamientos axiales, éste puede
resistir también cargas radiales.
Rodamientos de bolas a rótula [editar]
Rodamiento de bolas a rótula.
Los rodamientos de bolas a rótula tienen dos hileras de bolas que apoyan sobre un camino
de rodadura esférico en el aro exterior, permitiendo desalineaciones angulares del eje
respecto al soporte. Son utilizados en aplicaciones donde pueden producirse
desalineaciones considerables, por ejemplo, por efecto de las dilataciones, de flexiones en
el eje o por el modo de construcción. De esta forma, liberan dos grados de libertad
correspondientes al giro del aro interior respecto a los dos ejes geométricos perpendiculares
al eje del aro exterior.
Este tipo de rodamientos tienen menor fricción que otros tipos de rodamientos, por lo que
se calientan menos en las mismas condiciones de carga y velocidad, siendo aptos para
mayores velocidades.
Rodamientos de rodillos cilíndricos [editar]
Rodamiento de rodillos cilíndricos del tipo NUP.
Un rodamiento de rodillos cilíndricos normalmente tiene una hilera de rodillos. Estos
rodillos son guiados por pestañas de uno de los aros, mientras que el otro aro puede tener
pestañas o no.
Según sea la disposición de las pestañas, hay varios tipos de rodamientos de rodillos
cilíndricos:
Tipo NU: con dos pestañas en el aro exterior y sin pestañas en el aro interior. Sólo admiten cargas radiales, son desmontables y permiten desplazamientos axiales relativos del alojamiento y eje en ambos sentidos.
Tipo N: con dos pestañas en el aro interior y sin pestañas en el aro exterior. Sus características similares al anterior tipo.
Tipo NJ: con dos pestañas en el aro exterior y una pestaña en el aro interior. Puede utilizarse para la fijación axial del eje en un sentido.
Tipo NUP: con dos pestañas integrales en el aro exterior y con una pestaña integral y dos pestañas en el aro interior. Una de las pestañas del aro interior no es integral, es decir, es similar a una arandela para permitir el montaje y el desmontaje. Se utilizan para fijar axialmente un eje en ambos sentidos.
Los rodamientos de rodillos son más rígidos que los de bolas y se utilizan para cargas
pesadas y ejes de gran diámetro.
Rodamientos de rodillos a rótula [editar]
El rodamiento de rodillos a rótula tiene dos hileras de rodillos con camino esférico común
en el aro exterior siendo, por lo tanto, de alineación automática. El número y tamaño de sus
rodillos le dan una capacidad de carga muy grande. La mayoría de las series puede soportar
no solamente fuertes cargas radiales sino también cargas axiales considerables en ambas
direcciones. Pueden ser reemplazados por cojinetes de la misma designación que se dará
por medio de letras y números según corresponda a la normalización determinada.
Rodamientos axiales de bolas de simple efecto [editar]
El rodamiento axial de bolas de simple efecto consta de una hilera de bolas entre dos aros,
uno de los cuales, el aro fijo al eje, es de asiento plano, mientras que el otro, el aro apoyado
en el soporte, puede tener asiento plano o esférico. En este último caso, el rodamiento se
apoya en una contraplaca. Los rodamientos con asiento plano deberían, sin duda, preferirse
para la mayoría de las aplicaciones, pero los de asiento esférico son muy útiles en ciertos
casos, para compensar pequeñas inexactitudes de fabricación de los soportes. El rodamiento
está destinado a resistir solamente carga axial en una dirección.
Rodamientos de aguja de empuje [editar]
Pueden soportar pesadas cargas axiales, son insensibles a las cargas de choque y proveen
aplicaciones de rodamientos duras requiriendo un mínimo de espacio axial.
Rodamientos
Enviado por hasrey
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Indice1. Introducción2. Rodamientos3. Tipos4. Innovación5. Mantenimiento6. Designaciones7. Anexos8. Conclusiones9. Bibliografía
1. Introducción
En busca de mejorar el rendimiento mecánico de las maquinas empleamos diferentes instrumentos que ayudan a mejorar la movilidad interna de esta. Uno de estos son los rodamientos, los cuales alargan la vida útil de las piezas rotacionales, dando una mayor durabilidad y control de la temperatura en los puntos de fricción.Existen varios tipos de rodamientos y día tras día las necesidades del mercado buscan avanzar en la calidad de los rodamientos; es así como hoy en día las industrias sacan al mercado gran variedad de alternativas en cuanto a rodamientos serefiere.En este trabajo damos a conocer los tipos de rodamientos, sus especificaciones y fallas presentadas en los mismos.
ObjetivosObjetivo generalDar a conocer los diferentes tipos de rodamientos, sus especificaciones y algunas de sus fallas mas comunes.
Objetivos EspecíficosExplicar la definición de rodamiento.Diferenciar Los tipos de rodamientosAplicación de cada uno de los tiposAplicar la formula de la vida útil de los rodamientos
Mediante ejemplos dar a conocer la nomenclatura utilizada en los rodamientos.Analizar los diferentes métodos de lubricación y mantenimiento de rodamientos.
2. Rodamientos
Es el conjunto de esferas que se encuentran unidas por un anillo interior y uno exterior, el rodamiento produce movimiento al objeto que se coloque sobre este y se mueve sobre el cual se apoya.Los rodamientos se denominan también cojinetes no hidrodinámicos. Teóricamente, estos cojinetes no necesitan lubricación, ya que las bolas o rodillos ruedan sin deslizamiento dentro de una pista. Sin embargo, como la velocidad de giro del eje no es nunca exactamente constante, las pequeñas aceleraciones producidas por las fluctuaciones de velocidad producen un deslizamiento relativo entre bola y pista. Este deslizamiento genera calor. Para disminuir esta fricción se lubrica el rodamiento creando una película de lubricante entre las bolas y la pista de rodadura.Las bolas, en su trayectoria circular, están sometidas alternativamente a cargas y descargas, lo que produce deformaciones alternantes, que a su vez provocan un calor de histéresis que habrá que eliminar. Dependiendo de estas cargas, el cojinete se lubricará simplemente por grasa o por baño de aceite, que tiene mayor capacidad de disipación de calor.
3. Tipos
Rodamientos rígidos de bolasRobustos, versátiles y silenciosos. Pueden funcionar a altas velocidades y son fáciles de montar. Los rodamientos de una hilera también están disponibles en versiones obturadas; están lubricados de por vida y no necesitan mantenimiento. Los rodamientos de una hilera con escote de llenado y los de dos hileras son adecuados para cargas pesadas.
Rodamientos de bolas a rótula Insensibles a la desalineación angular. También disponibles en versiones obturadas y lubricadas de por vida, para un funcionamiento sin mantenimiento. Los rodamientos montados en manguitos de fijación y alojados en soportes de pie SKF proporcionan unas disposiciones económicas.
Rodamientos de sección estrecha Son compactos, rígidos y ahorran espacio. Pueden soportar cargas combinadas. Una variedad de diseños ISO y de sección fija ofrece gran flexibilidad para diseñar disposiciones de bajo peso y bajo rozamiento. También disponibles en versiones obturadas para un mantenimiento sencillo.
Rodamientos de rodillos cilíndricosPueden soportar pesadas cargas radiales a altas velocidades. Los rodamientos de una hilera del diseño EC tienen una geometría interna optimizada que aumenta su capacidad de carga radial y axial, reduce su sensibilidad a la desalineación y facilita su lubricación. Los rodamientos completamente llenos de rodillos incorporan el máximo número de rodillos y no tienen jaula. Están diseñados para cargas muy pesadas y velocidades moderadas.
Rodamientos de rodillos a rótulaRobustos rodamientos autoalineables que son insensibles a la desalineación angular. Ofrecen una gran fiabilidad y larga duración incluso en condiciones de funcionamiento difíciles. Montados en manguitos de fijación o de desmontaje y alojados en soportes de pie SKF, proporcionan unas disposiciones de rodamientos económicas. También disponibles con obturaciones para un funcionamiento libre de mantenimiento.
Rodamientos de agujasSu baja sección transversal les hace adecuados para espacios radiales limitados. Pueden soportar cargas radiales pesadas. La amplia variedad de diseños, incluyendo rodamientos combinados para cargas radiales y axiales, permite unas disposiciones de rodamientos sencillas, compactas y económicas.
Rodamientos de bolas con contacto angular Diseñados para cargas combinadas, proporcionan unas disposiciones de rodamientos rígidas. Los rodamientos de dos hileras, también disponibles con obturaciones, simplifican las disposiciones ya que pueden soportar y fijar un eje en ambas direcciones. Los rodamientos de bolas con cuatro puntos de contacto ahorran espacio cuando las cargas axiales actúan en ambas direcciones.
Rodamientos axiales de rodillos cilíndricosPueden soportar cargas axiales pesadas de simple efecto. Rígidos y también insensibles a las cargas de impacto. Se pueden obtener disposiciones muy compactas si los componentes adyacentes pueden servir como caminos de rodadura.
Rodamientos axiales de bolasDiseñados para cargas puramente axiales. Están disponibles diseños de simple y de doble efecto, así como con contraplacas esféricas para compensar los errores de alineación. Estos rodamientos son desarmables, para facilitar el montaje.
Rodamientos de rodillos cónicosDiseñados para pesadas cargas combinadas. Las excelentes relaciones de capacidad de carga/sección transversal proporcionan unas disposiciones de rodamientos económicas. Los rodamientos TQ-Line son menos sensibles a la desalineación y ofrecen una larga duración, gran fiabilidad y bajas temperaturas de funcionamiento. El diseño CL7C tiene una alta exactitud de giro y un bajo par de rozamiento.
Rodamientos axiales de rodillos a rótula Robustos rodamientos autoalineables, insensibles a la desalineación angular. Pueden soportar fuertes cargas axiales. También pueden soportar cargas radiales de hasta un 55% de la carga axial actuando simultáneamente. Ofrecen una alta fiabilidad y gran duración, incluso en condiciones de funcionamiento difíciles. El diseño desarmable facilita el montaje.
Rodamientos axiales de agujasPueden soportar cargas axiales pesadas en una dirección. Rígidos e insensibles a las cargas de impacto. La baja sección transversal proporciona unas disposiciones de rodamientos muy compactas. Si se pueden mecanizar caminos de rodadura en
las piezas adyacentes, la corona de agujas axial puede servir de rodamiento y requiere poco espacio.
RoldanasUnidades de rodamiento listas para montar con aro exterior reforzado para cargas pesadas, incluyendo las cargas de impacto. Los rodamientos con diámetro exterior bombeado pueden aceptar desalineación.
Coronas de orientaciónTransmiten fuertes cargas combinadas y movimientos de orientación en disposiciones con gran diámetro. Uno o ambos aros pueden tener engranaje integral y los dos aros tienen agujeros para los pernos de montaje. Forman una parte integral del sistema de accionamiento. Permiten unas soluciones compactas y económicas, que pueden reemplazar a las disposiciones de rodamientos múltiples tradicionales.
Rodamientos rígidos de bolasRodamientos de bola con contacto angularRodamiento axial de rodillos a rótulaRodamientos axiales de agujasLínea automotorRodamientos de rodillos cilíndricosRodamientos de bolas a rótulaSoportes bipartidos para rodamientosRodamientos para alta temperaturaRodamientos de rodillos cónicos
RótulasSoportes para autocentrantesRodamientos De Bolas De Contacto Radial
De una hilera de bolasCon muescasDe doble hilera de bolasRodamientos De Rodillos Cónicos
Rodamientos De Agujas
AgujasRodaduras sin jaulaCoronas de agujasUna y dos hilerasCasquillos de agujas.Casquillos de agujas con fondosin y con obturacuonesRodamientos de agujassin y con anillo interiorsin y con obturacionesRodamientos de agujas sin bordessin y con anillo interiorRodamientos de agujas autoalineablessin y con anillo interiorRodamientos de agujas combinadossin y con anillo interior
Anillos interiores.Casquillos de marcha libre.Casquillos de marcha libre con rodaduraAnillos obturadores.Rodamientos de rodillos cilíndricossin jaula, de una y dos hileras, conjaula o piezas separadorasRodamientos de rodillos cilíndricos
con ranuras en el anillo exteriorsin jaula, de dos hileras, con obturaciones
Coronas axiales de agujasCoronas axiales de rodillos cilíndricosDiscos axialesRodamientos axiales de agujasRodamientos axiales de rodillos cilíndricosRodamientos a bolas de contacto angularRodamientos de agujas axiales de rodamientos cilíndricosTuercas estriadas de precisiónRodamientos axiales y radiales combinados.
Rodamientos de rodillos cruzadosRodamientos de apoyoRodillos de levas
Rodamientos De Rodillos A Rótula
Rodamientos De Bolas De Contacto Angular
De una hilera de bolasDe 4 puntos de contactoDe doble hilera de bolasDedoble hilera de bolas ZZ o EERotulas
Rótulas que requieren mantenimientoRótulas radialesRótulas que requieren mantenimientoRótulas de contacto angularRótulas axialesRótulas libres de mantenimientoRótulas radiales
Casquillos deslizantes cilíndricos, libres de mantenimiento.Rótulas libres de mantenimientoRótulas de contacto angularRótulas axiales
Cabezas de rótula que requieren mantenimientoCabezas de rótulas hidráulicasCabezas de rótula libres de mantenimientoCabezas de rótula libres de mantenimiento, con rodamientos a bolas integrado
Sistemas De Desplazamientos Lineales
Casquillos lineales a bolasRodamientos lineales a bolasCasquillos lineales de fricciónGuías lineales con rodillo-guía
Sistemas miniaturas con recirculación a bolasSistemas con recirculación de dos hileras de bolasPatines con recirculación a bolasSistemas con recirculación de cuatro hileras de bolasSistemas con recirculación de seis hileras de bolasSistemas con recirculación de rodillosPatines con recirculación de rodillosGuías lineales con jaulas planas
Lubricación- rodamientos skf lubricados con solid oil: ¿Qué es el Solid Oil?El Solid Oil es una matriz de polímero saturada de aceite lubricante que rellena el espacio interior del rodamiento por completo y encapsula la jaula y los elementos rodantes. El Solid Oil utiliza la jaula como un elemento de refuerzo y gira con él. Al soltar el aceite, el Solid Oil proporciona una buena lubricación a los elementos rodantes y a los caminos de rodadura durante el funcionamiento.El material del polímero tiene una estructura porosa con millones de micro-poros que retienen el aceite lubricante. Los poros son tan pequeños que el aceite se retiene debido a la tension de la superficie. El aceite representa una media del 70% del peso del material.
El Solid Oil tiene ventajas únicas:
Mantiene el aceite en su sitio Proporciona al rodamiento más aceite que la grasa Protege contra aceites contaminantes No necesita mantenimiento pues no se relubrica No necesita retenes No daña el medio ambiente Resistente a agentes químicos Puede soportar grandes fuerzas "g"
Aplicaciones del Solid Oil:Papeleras- Equipamientos para nieve y hielo- Acoplamientos accionados neumáticamente- Grúas y transportadores- Mezcladoras- etc...
Además esto también es muy importante en la industria de procesamiento de alimentos pues el Solid Oil no se escapa durante la limpieza por alta presión, como es el caso de las grasas lubricantes convencionales.El Solid Oil también es insensible a impurezas como el óxido. Nunca se dará una fuga que contamine el proceso.A la mayoría de los tamaños normales de rodamientos de bolas o rodillos SKF se les puede suministrar el Solid Oil.
4. Innovación
Los continuos cambios del mercado exigen una permanente innovación en la diversa gama de rodamientos. Cada nueva aplicación cuenta con requisitos específicos (distintos valores de precarga, las cargas al limite de fatiga, etc.). En el diseño de una disposición de rodamientos intervienen diversos factores que no solo determinan el tipo de rodamiento y su tamaño adecuado, sino también los ajustes y juegos internos y la cantidad de lubricante adecuada a cada necesidad.
Nuevos Rodamientos: - Rodamientos CARB:Este revolucionario diseño SKF de rodillos amalgama varias virtudes de otros rodamientos unificando en uno, carga axial más elevada, oscilación más pronunciada, mayor capacidad de carga, diámetro de rodillos más pequeños, posibilidad de obturación, menor peso, no existen cargas internas en los rodamientos, elimina las cargas axiales internas derivadas de laexpansión térmicas de los rodillos.Cuando un rodamiento " CARB " esta desalineado, los rodillos encuentran una posición en la que la carga se distribuye por igual en toda su longitud y la capacidad de aguantar la carga es máxima. Así se puede usar este rodamiento con un perfil transversal mas bajo, permitiendo una reducción de tamaño. Las propiedades autoalineables permite que la carcaza sea más delgada, pues las deformaciones bajo carga no resultan un problema.Su medidas reemplaza perfectamente a rodamientos convencionales de rodillo como de bolillas.
- Rodamientos EXPLORERIngeniería en metalúrgica, ingeniería en proceso, ingeniería en diseño son los elementos intervinientes que han dado como resultado en SKF producir un rodamiento mas limpio de estructura mucho más lograda en todos sus aspectos.Mientras que la performance de las máquinas no varía, los rodamientos explorer del mismo tamaño proveerá el incremento en varias veces la vida útil antes lograda, reducción en el costo de los ciclos de la máquina y por lo tanto un mayor beneficio. El resultado es que el explorer es extremadamente limpio y homogéneo con un mínimo absoluto de inclusiones.Para realizarlos se han concedido nuevos tratamientos de calor juntamente con la limpieza excepcional dando como resultado mayor resistencia al desgaste, comparados con rodamientos tradicionales, manteniendo la buena resistencia a la temperatura y la dureza de los mismos.Como resultado estos nuevos diseños permiten que con igual potencia pueden convertirse en mas compacto, pueden operar a mayor velocidad y andarán mas suavemente, serán más silenciosos y requerirán menos lubricación.
- Rodamientos híbridos:Aunque los rodamientos convencionales son conocidos como rodamientos antifricción, ellos aún mantienen una cantidad de fricción en operación.La baja fricción en todas las partes móviles es una de las claves para una buena performance del husillo y en aquellas máquinas que operan a altas revoluciones (más de 20000 r.p.m.).Los rodamientos híbridos de contacto angular con anillos de acero y bolillas
cerámicas son un desarrollo reciente y representan rodamientos de alta performance para máquinas con herramientas a husillo.Estos rodamientos proveen un incremento en la performance en sus principales aspectos:
Duran de 4 a 6 veces más que los rodamientos de alta precisión convencionales.
Hace posible la aceleración y desaceleración del husillo de manera extrema, inalcanzables con rodamientos de bolillas de acero.
Precisión y velocidades extremas. La lubricación causará menos problemas, así como las vibraciones.
Jaulas livianas:Todos los rodamientos híbridos de contacto angular de alta precisión son ajustados con una jaula de aro exterior centrada de fabricación reforzada en resina fenólica. Estas jaulas han sido diseñadas particularmente livianas en orden de mantener al mínimo la fuerza centrífuga. Están diseñadas para permitir el libre pasaje de lubricante hacia los contactos entre las bolas cerámicas y sus pistas.
5. Mantenimiento
Para que un rodamiento funcione de un modo fiable, es indispensable que este adecuadamente lubricado al objeto de evitar el contacto metálico directo entre los elementos rodantes, los caminos de rodadura y las jaulas, evitando también el desgaste y protegiendo las superficies del rodamiento contra la corrosión por tanto, la elección del lubricante y el método de lubricaciónadecuados, así como un correcto mantenimiento, son cuestiones de gran importancia.
Inspeccion y limpieza de rodamientos:Como todas las piezas importantes de un maquina, los rodamientos de bolas y de rodillos deben limpiarse y examinarse frecuentemente. Los intervalos entre tales exámenes dependen por completo de las condiciones de funcionamiento. Si se puede vigilar el estado del rodamiento durante el servicio, por ejemplo escuchando el rumor del mismo en funcionamiento y midiendo la temperatura o examinado el lubricante, normalmente es suficiente con limpiarlo e inspeccionarlo a fondo una vez al año (aros, jaula, elementos rodantes) junto con las demás piezas anexas al rodamiento. Si la carga es elevada, deberá aumentarse la frecuencia de las inspecciones; por ejemplo, los rodamientos de los trenes de laminación se deben examinar cuando se cambien los cilindros.Después de haber limpiado los componentes del rodamiento con un disolvente adecuado (petróleo refinado, parafina, etc) deberán aceitarse o engrasarse inmediatamente para evitar su oxidación.Esto es de particular importancia para los rodamientos de maquinas con largos periodos de inactividad.
Casquillos De Friccion Libres De MantenimientoCasquillos de fricción libres de mantenimiento, principalmente para funcionamiento en seco.
De Escaso MantenimientoCasquillos de fricción de escaso mantenimiento. Engrase necesario.
Almacenamiento de los rodamientos:Antes de embalar, los rodamientos normalmente son tratados con un agente antioxidante y en estas condiciones, pueden conservarse en su embalaje original durante años, siempre que la humedad relativa del almacén no pase del 60%.En los rodamientos provistos de placas de protección u obturación que estén almacenados largos periodos de tiempo puede ocurrir que tengan un par de arranque inicial mas elevado que el especificado. También puede darse el caso que las propiedades de lubricación de la grasa se hayan deteriorado después de estar los rodamientos almacenados largos periodos de tiempo.
Montaje Y DesmontajeEl montaje de rodamientos de bolas y de rodillos, es esencial que sea efectuado por personal competente y en condiciones de rigurosa limpieza, para conseguir así un buen funcionamiento y evitar un fallo prematuro.Como todos los componentes de precisión, la manipulación de los rodamientos durante su montaje debe realizarse con sumo cuidado. La elección el método de montaje adecuado y de las herramientas apropiadas es de gran importancia.
6. Designaciones
Las designaciones completas de los rodamientos SKF, y de sus componentes y accesorios, se componen de una designación básica que puede ir acompañada por una o más designaciones adicionales.La designación básica consta generalmente de una identificación del tipo de rodamiento (integrada por una cifra, una letra o por una combinación de letras), además de la designación de la serie y la identificación del diámetro del agujero, por ejemplo 23216 ó UN 212. Las designaciones adicionales van colocadas delante de la designación básica (prefijo) o a continuación de ésta (sufijo). Los prefijos sirven para identificar los componentes del rodamiento. Los sufijos se usan para identificar los diseños (o variantes) que de alguna manera difieren del diseño original o que difieren del diseño correspondiente a la norma de producción en vigor.A continuación, se da un listado de las designaciones más utilizadas y se indican sus significados.
PrefijosGS Arandela de alojamiento de un rodamiento axial de rodillos cilíndricos.Ejemplo: GS 81107K Corona de rodillos (jaula con rodillos) de un rodamiento axial de rodillos cilíndricos.K- Aro interior con corona de rodillos (cono) o aro exterior (copa) de un rodamiento de rodillos cónicos pertenecientes a las series de la norma AFBMA y generalmente con las dimensiones en pulgadas
Sufijos:Cuando la designación de un rodamiento consta de varios sufijos, su orden viene determinado por los siguientes agrupamientos: diseño interno, diseño externo, la jaula, otras características del rodamiento.
Los sufijos del cuarto grupo (otras características) van precedidos de una barra inclinada que los separa de la designación básica o del sufijo que los precede.Diseño interno: A,B,C,D,E.Diseño externo:CA,CB,CC,-2F,-2FF,G,GA,GB,GC,-2Z, Entre otros.
FallasVibración debida a rodamientos de Chumacera defectuososElevados niveles de vibración, ocasionados por rodamientos de chumacera defectuosos, son generalmente el resultado de una holgura excesiva (causada por desgaste debido a una acción de barrido o por erosión química), aflojamientos mecánicos (metal blanco suelto en el alojamiento), o problemas de lubricación.
Holgura excesiva de los rodamientosUn rodamiento de chumacera con holgura excesiva hace que un defecto de relativamente menor importancia, tal como un leve desbalance o una pequeña falta de alineamiento, u otra fuente de fuerzas vibratorias, se transformen como resultado de aflojamientos mecánicos o en golpes repetidos (machacado).En tales casos el rodamiento en si no es lo que crea la vibración; pero la amplitud de la misma seria mucho menor si la holgura de los rodamientos fuera correcta.A menudo se puede detectar un rodamiento de chumacera desgastado por "barrido" efectuando una comparación de las amplitudes de vibración horizontal y vertical. Las maquinas que están montadas firmemente sobre una estructura o cimentación rígidas revelaran, en condiciones normales, una amplitud de vibración ligeramente más alta en sentido horizontal.
Torbellino de aceite Este tipo de vibración ocurre solamente en maquinas equipadas con rodamientos de chumacera lubricados a presión, y que funcionan a velocidades relativamente altas – normalmente por encima de la segunda velocidad critica del motor.La vibración debida a torbellinos de aceite a menudo es muy pronunciada, pero se reconoce fácilmente por su frecuencia fuera de lo común. Dicha frecuencia es apenas menor de la mitad de la velocidad de rotación (en rpm) del eje – generalmente en el orden del 46 al 48% de las rpm del eje.El problema de los torbellinos de aceite normalmente se atribuye a diseño incorrecto del rodamiento, desgaste excesivo del rodamiento, un aumento de la presión del lubricante o un cambio de la viscosidad del aceite.Se pueden hacer correcciones temporales modificando la temperatura del aceite (viscosidad), introduciendo un leve desbalance o una falta de alineamiento de manera de aumentar la carga sobre el eje, o rascando y/o ranurando los costados del rodamiento, para desbaratar la "cuña" de lubricante. Desde luego, una solución más duradera es reemplazar el rodamiento con uno que haya sido diseñado correctamente de acuerdo a las condiciones operativas de la maquina, o con uno que esté diseñado para reducir la posibilidad de formación de torbellinos de aceite.Los rodamientos con ranuras axiales usan las ranuras para aumentar la resistencia a la formación de torbellinos de aceite en tres puntos espaciados uniformemente. Este tipo de configuración está limitado a las aplicaciones más pequeñas, tales como turbinas de gas livianas y turbocargadores.Los rodamientos de chumacera de lóbulos brindan estabilidad contra los
torbellinos de aceite al proporcionar tres puntos ce concentración de la película de aceite bajo presión, que sirven para centrar al eje.Los rodamientos de riñón basculante son comúnmente utilizados para las maquinas industriales más grandes, que funcionan a velocidades más altas.Hay dos causas comunes de vibración que pueden inducir un torbellino de aceite en un rodamiento de chumacera:Vibración proveniente de maquinaria ubicada en las cercanías: Puede ser transmitida al rodamiento de chumacera a través de estructuras rígidas, tales como tuberías y cimentaciones. A este fenómeno se le conoce como Torbellino Inducido por el Exterior.Vibración ocasionada por otros elementos de las maquina misma.Toda vez que se detecta la vibración característica del torbellino de aceite se deberá realizar una completa investigación de las vibraciones en toda la instalación, incluyendo las fuentes de vibración circunvecina, la estructuras de cimentación y las tuberías relacionadas. Se podrá así quizás descubrir una causa externa de los problemas de torbellino de aceite.
Torbellinos de HistéresisEste tipo de vibración es similar a la vibración ocasionada por el torbellino de aceite, pero ocurre a frecuencias diferentes, cuando el rotor gira entre la primera y la segunda velocidad critica.Un rotor que funcione por encima de la velocidad critica tiende a flexionarse, o asquearse, en sentido opuesto del punto pesado de desbalance. La amortiguación interna debida a histéresis, o sea la amortiguación de fricción, normalmente limita la deflexión a niveles aceptables. Sin embargo, cuando acontece un torbellino por histéresis, las fuerzas amortiguadoras se encuentran en realidad en fase con la deflexión, y por lo tanto, acrecentan la deflexión del motor.Cuando dicho rotor está funcionando por encima de la primera velocidad critica pero por debajo de la segunda, el torbellino por histéresis ocurre a una frecuencia exactamente igual a la primera velocidad critica del rotor.Nota: La frecuencia de formación del torbellino de aceite es levemente menor de la mitad de la velocidad de rotación del rotor.La vibración ocasionada por un torbellino por histéresis tendrá la misma características que las ocasionadas por un torbellino de aceite cuando la maquina funcione a velocidades superiores a la segunda velocidad critica del eje. Es decir, que una severa vibración se producirá a una frecuencia levemente menor que 0.5x las rpm del rotor.El torbellino por histéresis es controlado normalmente por la acción de amortiguación provista por los rodamientos de chumacera en si. Sin embargo, cuando la amortiguación estacionaria es baja en comparación con la amortiguación interna del rotor, es probable que se presenten problemas. La solución usual para este problema es aumentar la amortiguación estacionaria de los rodamientos y de la estructura de soporte de los mismos, lo que puede lograrse instalando un rodamiento de riñón basculante o de algún rodamiento de diseño especial. En algunos casos el problema puede ser solucionado reduciendo la amortiguación dada por el rotor – sencillamente, cambiando un acoplamiento de engranajes con una versión sin fricción; por ejemplo, con un acoplamiento de disco flexible.
Lubricación InadecuadaUna inadecuada lubricación, incluyendo la falta de lubricación y el uso de lubricantes incorrectos, puede ocasionar problemas de vibración en un rodamiento de chumacera. En semejantes casos la lubricación inadecuada causa excesiva fricción entre el rodamiento estacionario y el eje rotante, y dicha fricción induce vibración en el rodamiento y en las demás piezas relacionadas. Este tipo de vibración se llama "dry whip", o sea látigo seco, y es muy parecido al pasar de un dedo mojado sobre un cristal seco.La frecuencia de la vibración debida al látigo seco generalmente es muy alta y produce el sonido chillón característicos de los rodamientos que están funcionando en seco. No es muy probable que dicha frecuencia sea algún múltiplo integral de las rpm del eje, de manera que no es de esperarse ningún patrón significativo bajo la luz estroboscópica. En este respecto, la vibración ocasionada por el látigo seco es similar a la vibración creada por un rodamiento antifriccion en mal estado.Toda vez que se sospeche que un látigo seco sea la causa de la vibración se deberá inspeccionar el lubricante, el sistema de lubricación y la holgura del rodamiento.
7. Anexos
Soportes De Toso Tipo
Soportes de apoyoSoportes-brida de dos agujerosSoportes-brida de tres y cuatro agujerosSoportes tensoresRodamientos autoalineables con superficie esférica del anillo exteriorRodamientos autoalineables con superficie cilíndrica del anillo exteriorRodamientos autoalineables con cubierta de gomaRodamientos rígidos a bolas, de precisiónRodamientos rígidos a bolas miniatura, de precisiónRodamientos a bolas de contacto angularRodamientos a bolas desmontable
Rodamientos a bolas oscilantesRodamientos axiales a bolas
Rodillos-guíaRodillos-guía con cubierta de resina poliesterRodillos-guía perfiladosRodillos-guía con muñequillaRuedas tensoras para cadenasPoleas tensoras para correas
8. Conclusiones
La utilización de los rodamientos en maquinas alivian la fricción en los puntos de movimientos rotacionales.Los rodamientos se denominan también cojinetes no hidrodinámicos.De acuerdo al uso a dar a los rodamientos se clasifican en varios tipos los cuales se utilizan dependiendo a su aplicacióndada.Para una mejor identificación se da una nomenclatura; la cual nos indica el tipo de rodamiento y en general sus especificaciones.Algunas fallas producidas se deben a la mala utilización o poco mantenimiento de los rodamientos.Es muy importante el mantenimiento preventivo en los rodamientos, ya que si estos llegan a fallar nos pueden llegar a producir consecuencias mayores, tanto económicas como un aumento de las mismas.
9. Bibliografía
Catalogo general skf.Enciclopedia encarta 2.001Internet
Autor:
Jorge Eduardo González LaraHelver Mauricio Valbuena FarfanHasbleydy Reyes Malagonhasrey[arroba]starmedia.
Montaje/Desmontaje de rodamientos de ruedasPrecauciones necesarias para el montaje de los rodamientos
1. Siempre referirse al manual técnico del vehículo.
2. Preparar el material y las herramientas necesarios antes de empezar la instalación.Deben estar limpios y en buen estado.Rodamiento ASB®: evitar cualquier contacto del codificador magnético con una superficie sucia (virutas, partículas metálicas) o con una fuente magnética.
3. Verificar la identificación del kit. El rodamiento sólo se debe sacar de su embalaje en el último momento, en una superficie de trabajo limpia.
4. Limpiar las piezas y los órganos alrededor del rodamiento y verificar su buen estado. En particular, se debe verificar la ausencia de rayas, arrancamientos o golpes sobre el cubo, el buje de dirección, la contera de transmisión o el tambor. Reemplazar las piezas deterioradas.
5. No se deben desmontar o deteriorar las piezas que no van previstas en el kit (ejemplo: deflector, …).
6. Nunca se deben desmontar o separar los elementos de un rodamiento. Nunca se debe montar un rodamiento desensamblado.
7. Utilizar la pasta de montaje, así como los maletines de montaje/desmontaje SNR.
8. Para una buena instalación del rodamiento, se debe utilizar una prensa (capacidad: 10 toneladas aproximadamente).
9. Siempre se debe aplicar el esfuerzo sobre el anillo que se enmanga. Los cuerpos rodantes (bolas, rodillos,…) nunca deben transmitir el esfuerzo de montaje: nunca se deben empujar los dos anillos al mismo tiempo.
10. Respetar el sentido de montaje del rodamiento, en caso de disimetría, como para los rodamientos ASB® (codificador magnético) o para los rodamientos que incluyen 2 juntas disimétricas de estanqueidad (kit R155.65 para Renault Master).
11. Respetar los pares de apriete recomendados por el constructor
