RODAMIENTOS

COJINETES O CHUMACERAS DE RODAMIENTO

Son piezas de acero aleado con cromo, magnesio y molibdeno, son sometidos a rigurosos tratamientos térmicos para obtener piezas de gran resistencia al desgaste y a la fatiga. Los rodamientos son elementos de maquinas que permiten el movimiento entre un elemento mecánico y otro. La mayoría de los rodamientos están formados por anillos uno interior y otro exterior. Los elementos rodantes pueden ser bolas o rodillos, por lo general son retenidos por una jaula (canastillas), que separa, les da un intervalo de distancia a los elementos rodantes y los mantiene dentro de la pista interna y externa permitiendo que los elementos rodantes giren libremente .Los rodamientos son elementos mecánicos mas críticos de un dispositivo de rotación, por ello se someten a múltiples inspecciones de calidad durante su proceso de fabricación.

Teóricamente los rodamientos de bola y rodillos se construyen para permitir que los elementos rodantes giren orbitalmente, al mismo tiempo que los asen a sus ejes. Otra característica de los rodamientos es la exactitud de sus dimensiones cada parte debe tener tolerancia muy estrechas para un satisfactorio funcionamiento del conjunto. Existen variados tipos para adecuarse a las diversas aplicaciones, es muy importante la selección del rodamiento preciso para lograr la finalidad una larga duración de servicio alta fiabilidad y rentabilidad. Se recomienda tomar la decisión de selección sobre la base de criterios, tales como: facilidad de montaje, vida útil, dimensiones generales, simpleza del conjunto, disponibilidad de repuesto y tipo de lubricación

SELECCIÓN DE RODAMIENTO

Conforme sea el tipo de rodamiento a colocar, el valor y la variabilidad de la carga actuante sobre el mismo y la duración pretendida en términos estadísticos el rodamiento se selecciona o se verifica con tablas específicas proporcionadas por los fabricantes. Por cada tipo y tamaño de rodamiento, el fabricante proporciona las dimensiones básicas (diámetro interior, diámetro exterior y espesor), lo que denomina capacidades de carga estática y de carga dinámica, la máxima velocidad rotacional admisible bajo lubricación con aceite y con grasa, como así también otros valores como ser dimensiones máximas y mínimas de los resaltes de árbol y de alojamiento. En términos generales, la capacidad de carga estática Co resulta ser la carga que el rodamiento puede soportar sin manifestar rotación o con rotación oscilante de bajo valor tanto en ángulo como en velocidad, sin que el elemento rodante y las pistas sobrepasen cierto valor de deformación, la misma dentro del límite elástico admisible.

Siendo la “carga combinada o equivalente” una combinación de las cargas axial y radial actuantes para aquellos rodamientos capaces de absorber, dentro de ciertas relaciones, simultáneamente ambos tipos de cargas; en términos generales la capacidad de carga dinámica C resulta ser la carga combinada o equivalente que el rodamiento puede soportar, sin que el mismo y en términos estadísticos, presente signos de “fatiga” (fallas por solicitaciones variables) en alguno de sus elementos componentes, antes de haber cumplido 10^6 ciclos o revoluciones de trabajo, elevada dicha duración a un exponente propio de si el rodamiento es a bolas o a rodillos.

, C la capacidad de carga dinámica del rodamiento y L10 la duración del rodamiento en 10^6 ciclos o revoluciones de trabajo, resultan las siguientes expresiones

P = la carga combinada o equivalente actuante

C = la capacidad de carga dinámica del rodamiento

L10 = la duración del rodamiento en 10^6 ciclos o revoluciones de trabajo

COJINETES DE RODADURA (RODAMIENTOS)

Un rodamiento, también denominado rulemán, cojinete o balero es un elemento mecánico que reduce la fricción entre un eje y las piezas conectadas a éste, sirviéndole de apoyo y facilitando su desplazamiento.

Constitución de los rodamientos

Los cojinetes rodantes, se fabrican para soportar cargas puramente radiales, cargas de empuje axial puro o una combinación de ambas cargas. La nomenclatura de un cojinete tipo bolas se muestra en la figura siguiente:

En la figura, se muestran las cuatro partes esenciales de un rodamiento. Dichas partes son:

Partes de Rodamientos

Los rodamientos están formados básicamente de 4 partes:

 Anillo interior , base de rodado

 Jaula o canastilla , de diferentes materiales

 Elementos rodantes , de acuerdo a la forma

 Anillo exterior, permite cerrar el conjunto

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 un 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.El anillo interno esta 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 se 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

Cojinetes de rodamiento

• Rodamientos radiales

De bolas o baleros

Una fila, ranura profunda

Dos filas, ranura profunda

Una fila, contacto angular

Dos filas, contacto angular

Autoalineantes

De Rodillos

Cilíndricos

Una fila, esféricos

Dos filas, esféricos

Ahusados

De agujas

• Rodamientos axiales o de empuje

De bolas

De rodillos, cilíndricos

De rodillos, esféricos

De rodillos, cónicos

CLASIFICACION DE LOS RODAMIENTOS

1) Desde el punto de vista cinemática, pueden clasificarse en tres categorías:

Rodamientos para cargas radiales. Son aquellos que están diseñados para resistir cargas en dirección perpendicular al eje. Constan en forma general de tres piezas: Un aro exterior, un aro interior y un elemento rodante con algún tipo de canastillo o jaula. Por ejemplo, las ruedas de un carro se apoyan en el suelo y reciben la carga en el eje, de esta forma los rodamientos de las ruedas trabajan bajo carga radial.

Rodamientos para cargas axiales. Son aquellos que están diseñados para resistir cargas en la misma dirección del eje. Constan en forma general de tres piezas: Un aro superior, un aro inferior y un elemento rodante con algún tipo de canastillo. Por ejemplo, pensemos en un carrusel, el peso total de esta máquina actúa verticalmente hacia el suelo y debe rotar en torno a un eje vertical al suelo, en esta aplicación debe utilizarse un rodamiento axial de gran diámetro, cuyo aro superior sostenga al carrusel y cuyo aro inferior se apoye en el suelo.

a. Axiales de bolas

Los rodamientos axiales de bolas se fabrican con dos diseños: de simple y de doble efecto.

Rodamientos axiales de bolas de simple efecto:

Estos rodamientos son adecuados para absorber cargas axiales y fijar el eje en un solo sentido; sin embargo, no pueden soportar cargas radiales.

Consisten en una arandela de eje con camino de rodadura, un conjunto axial de bolas y jaula, y una arandela de aloja¬miento también con camino

...