Rodamientos

RODAMIENTOS

Introducción

En el presente en que no encontramos, donde haya rotación, existe la necesidad de un tipo de rodamiento, no importando si su uso se da en maquinaria, elementos motrices, o en automoción. Como elemento es el encargado de recibir gran parte de la fricción de las piezas en movimiento; de ser requerido, necesita de una gran variedad de sustitutos para su reemplazo y una extensa gama de diseños acorde a cada función.

En el presente informe daremos a conocer el rodamiento como elemento, su funcionalidad, aplicación, partes y características, además de los tipos que podemos encontrar. Desglosando cada una de estas características para así entender de mejor manera su aplicación en diferentes funciones.

¿Qué es un rodamiento?

Es un elemento mecánico que reduce la fricción entre un eje y las piezas conectadas a este, sirviendo de apoyo y facilitando su desplazamiento. Proporcionando seguridad, durabilidad estándar de acuerdo a requerimiento y desgaste.

Origen del Rodamiento

El rodamiento tiene su nombre y su origen de los “cuerpos rodantes”, tales como el rodillo de madera que utilizaban los egipcios en la época de los faraones.

Este procedimiento permitió:

 aumentar la velocidad de desplazamiento

 resolver el problema de fricción

 disminuir el lado pesado de las tareas.

En el siglo XV, Leonardo da Vinci descubrió el principio del rodamiento. Este último se dio cuenta de que la fricción sería menos importante si las bolas no se tocaran. Entonces, desarrolló separadores que permitían a las bolas evolucionar libremente.

Se inventó otra vez este mecanismo durante el siglo XVIII cuando se patentó, en Inglaterra, un eje para coches de caballos equipados con una corona de bolas en rotación en gargantas de sección semi-circular realizadas en el eje.

Definición de un rodamiento

Rodamiento es la denominación de una pieza que, en algunos países, se conoce como rodaje, rolinera, balero, bolillero o rulemán. Se trata de elemento que sirve como apoyo a un eje y sobre el cual éste gira. El rodamiento es el cojinete que minimiza la fricción que se produce entre el eje y las piezas que están conectadas a él. Esta pieza está formada por un par de cilindros concéntricos, separados por una corona de rodillos o bolas que giran de manera libre.

Existen diferentes clases de rodamientos de acuerdo al tipo de esfuerzo o carga que deben soportar en su funcionamiento. Los rodamientos se fabrican para soportar cargas netamente axiales, radiales y axiales-radiales, según la dirección del esfuerzo o carga. La composición específica de los rodamientos también varía de acuerdo a las necesidades de los elementos de rodadura que posee, hay rodamientos de rodillos, de bolas y de agujas.

Las cuatro partes principales de un rodamiento son:

• Aro externo (cono).

• Aro interno (cubeta, copa).

• Elementos rodantes.

• Separador.

Función de un rodamiento

 Disminuye la fricción

 facilita el desplazamiento

 disminuye el peso de tareas.

Elementos principales que lo componen

Los rodamientos son pieza de acero aleado con cromo, manganeso y molibdeno para facilitar la ejecución de rigurosos tratamientos térmicos y obtener piezas de gran resistencia al desgaste y a la fatiga.

Los materiales que más se utilizan en % son:

 Acero AISI 52100: Acero martensítico al cromo de baja aleación, de elevada dureza, resistencia al desgaste, acabado superficial y tolerancias dimensionales, se emplea para producir bolas para rodamientos y válvulas. Específicamente para rodamientos este acero dispone en su contenido:

 Cromo: 0.25 a 0.45 % (Aumenta la profundidad del endurecimiento y mejora la resistencia al desgaste y corrosión).

 Manganeso: 1.30 a 1.60 % (Actúa como un desoxidante y también neutraliza los efectos nocivos del azufre, facilitando la laminación, moldeo y otras operaciones de trabajo en caliente. Aumenta también la penetración de temple y contribuye a su resistencia y dureza).

 Silicio: 0.20 a 0.35 % (Se emplea como desoxidante y actúa como endurecedor en el acero de aleación).

El material se suele endurecer en un rango de 58 65 en escala Rockwell (escala de dureza) para darle la capacidad de resistir una alta tensión debida a diferentes circunstancias como; contacto, momento, roce, entre otros.

Tipos de rodamientos

Cada tipo de rodamiento dispone de propiedades y características de fabricación, dependiendo del diseño esto lo hará más o menos apropiado para una aplicación dada.

Los principales tipos de rodamientos son:

 De bolas.

 De bolas a rotulas.

 De bolas con contacto angular.

 De rodillos cilíndricos.

 De Rodillos Cónicos.

 De agujas.

 De rodillos a rotulas.

 Axiales.

Rodamiento rígido de bolas:

Son usados en muchas aplicaciones, la principal es el apoyo y/o descanso de un eje en rotación a alta velocidad, requieren poca atención y mantenimiento en servicio, ya que al término de su vida útil simplemente se reemplaza.

Rodamiento de bolas a rotula.

Son rodamientos radiales de dos hileras no desmontables. Ofrece compensación y absorción a las desalineaciones al mismo tiempo que soporta las cargas radiales.

Rodamientos a bola de contacto angular

Los rodamientos a bolas de contacto angular, de una hilera, son unidades auto-retenidas con anillos exteriores e interiores macizos y coronas de bolas con jaulas de poliamida, de chapa de acero o de latón. Las pistas de rodadura de los anillos interiores y exteriores están ajustadas entre sí en la dirección del eje de simetría del rodamiento. Estos rodamientos están disponibles abiertos y obturados. Su regulación de alineación es muy reducida.

Soportan cargas radiales y axiales

Los rodamientos a bolas de contacto angular, de una hilera, soportan elevadas fuerzas radiales y cargas axiales en un sentido. Para el guiado axial opuesto se requiere otro rodamiento, colocado simétricamente, en oposición.

La capacidad de carga axial depende del ángulo de contacto; es decir, cuanto mayor sea el ángulo, tanto mayor será la carga que puede soportar el rodamiento. Debido al ángulo de contacto de 40°, también en 15°, 25° y 30°.Estos rodamientos soportan elevadas cargas axiales.

Grupos de rodamientos

Los grupos sin anillo intermedio se pueden suministrar en disposición en O (DB), en disposición en X (DF), o en disposición tándem (DT).

Obturaciones.

Los rodamientos con sufijo 2RS están provistos de obturaciones de labio en ambos lados. Las obturaciones de contacto RS son idóneas para la obturación contra el polvo, la suciedad y los ambientes húmedos

Lubricación

Los rodamientos con obturaciones de labio en ambos lados están lubricados con una grasa de alta calidad para toda su duración de vida útil.

Los rodamientos abiertos, sin obturaciones y los rodamientos obturados sólo por un lado, no están engrasados. Pueden ser lubricados con aceite o con grasa.

Temperatura de funcionamiento

Los rodamientos se pueden utilizar para temperaturas de funcionamiento desde –30 °C hasta +150 °C. Los rodamientos con diámetro D ＞ 240 mm tienen las medidas termoestabilizadas hasta más de 200 °C.

Los rodamientos a bolas de contacto angular con jaulas de poliamida reforzada con fibra de vidrio, son aptos para temperaturas de funcionamiento hasta +120 °C limitadas por el material de la jaula

Los rodamientos con obturaciones son aptos para temperaturas desde–30 °C hasta +110 °C, limitadas por el lubricante y por el material de las obturaciones.

Tipos de rodamiento de bola a contacto angular.

Rodamientos individuales de una hilera.

Rodamientos individuales de una hilera de alta y súper precisión.

Diseño básico abierto de dos hileras.

Rodamiento de bolas con cuatro puntos de contacto.

Estos son como los más comunes que se pueden encontrar.

Rodamientos de aguja

Son rodamientos con rodillos cilíndricos muy delgados con forma de aguja y largos en relación con su menor diámetro. Estos rodamientos ensamblan muchos rodillos finos cuya longitud es de 3 a 10 veces su diámetro, como resultado se obtiene que la relación entre el diámetro exterior del rodamiento con el diámetro del circulo inscrito es muy pequeña, y pueden tener una capacidad

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