Un cojinete es básicamente un elemento de máquina que permite el libre movimiento entre una pieza o parte de máquina que se encuentra fija y una que se encuentra en movimiento, y se define además como un elemento mecánico que reduce la fricción entre un eje y las piezas conectadas a éste, ademas que le sirve de apoyo y facilita su desplazamiento.
Sara Sifontes
LUIS REYES
08-06-2011 11:05
Selección Del Tipo De Rodamiento
Cada tipo de rodamiento presenta propiedades características que dependen de su diseño y que lo hacen más o menos adecuado para una aplicación determinada. Por ejemplo, los rodamientos rígidos de bolas pueden soportar cargas radiales medias, así como cargas axiales. Tienen un bajo rozamiento y se pueden producir se con una alta precisión y en variantes de trabajo silencioso .Este tipo de rodamiento es preferidos.
Por consiguiente, para motores eléctricos de tamaño pequeño y medio .Loa rodamientos de rodillo a rotula pueden soportar cargas muy pesadas y son auto alineables.
Estas propiedades hacen que sean especialmente adecuados, por ejemplo, para aplicaciones en ingeniería pesada, donde las cargas son extremas y producen deformaciones y desalineaciones.
En muchos casos, sin embargo, cuando se selecciona el tipo de rodamiento tienen que considerarse diversos factores y contrastarlos entre si, razón por la cual no es posible dar una reglas generales de selección.
Espacio disponible
Hay muchos casos que al menos una de las dimensiones principales del rodamiento, generalmente el diámetro del agujero, viene determinado por las características de diseño de la maquina a la que va destinado. Para ejes de pequeño diámetro, se pueden utilizar cualquier tipo de rodamiento de bolas, siendo los rodamientos rígidos de bolas los más comúnmente utilizados; los rodamientos de agujas son también adecuados .Para ejes de grandes diámetros, se puede considerar los rodamientos de rodillos cilíndricos , los de rodillo a rotula y los de rodillos cónicos ,así como los rodamientos rígidos de bolas .
Cundo el espacio radial disponible es limitado, deberán seleccionarse rodamientos de pequeña sección, particularmente de los baja altura de sección, como los rodamientos de la serie de diámetro de 8 a 9 .cabe mencionar en especial las coronas de aguja , los casquillos de agujas y los rodamientos de agujas con o sin aro interior.
Cargas
Magnitud de la carga .Este es normalmente el factor más importante para determinar el tamaño del rodamiento a utilizar .En general ,para una mismas dimensiones principales ,los rodamientos de rodillos pueden soportar mayores cargas de rodamientos de bolas ,y los rodamientos llenos de elementos rodantes pueden soportar mayores cargas que los rodamientos con jaula correspondientes. Los rodamientos de bolas son las más usados cuando las cargas son pequeñas o moderadas; los rodamiento de rodillos son la elección más adecuadas para cargas pesadas y ejes de grandes diámetro.
Dirección de la carga:
Carga radial:
Con las excepciones de los rodamientos de rodillos cilíndricos sin pestañas en algunos de sus aros (tipo UN y N) y de los rodamientos radiales de agujas que solo son adecuados para cargas estrictamente radiales, todos los demás rodamientos radiales pueden soportar tanto cargas radiales como axiales.
Carga axial
Los rodamientos axiales de bolas y los rodamientos de cuatro puntos de contacto son los tipos más adecuados para cargas axiales puras pequeñas y moderadas.
Los rodamientos axiales de bolas de simple efecto solo pueden soportar cargas axiales en un solo sentido; para cargas axiales en ambos sentidos se necesitan rodamientos de doble efecto.
Los rodamientos axiales de bolas con contacto angular pueden soportar cargas axiales moderadas a altas velocidades; los rodamientos de simple efecto pueden soportar también cargas radiales actuando simultáneamente, mientras que los rodamientos de doble efecto normalmente solo se usan para cargas axiales puras.
Para cargas axiales moderadas y pesada actuando en un solo sentido, los rodamientos más adecuados son los rodamientos axiales de agujas, los rodamientos axiales de rodillos cilíndricos y los de rodillo cónicos de simple efecto, así como los rodamientos axiales de rodillo a rotula , que también son capaces de soportar cargas radiales .
Carga combinada:
Una carga de carga combinada consta de una carga radial y una carga axial que actúan simultáneamente. La capacidad que tiene un rodamiento de soportar una carga axial está determinada por su ángulo de contacto alfa, cuando mayor sea este ángulo, tanto más adecuado v este rodamiento para soportar carga axial.
El factor de cálculo y que disminuye al aumentar el ángulo de compacto, proporciona una indicación de esta capacidad para soportar cargas axiales.
Para soportar cargas combinadas se usan principalmente los rodamientos de bolas con contacto angular de una de dos hileras y los rodamientos de rodillos cónicos de una hilera aunque los rodamientos rígidos de bolas y los rodamientos de rodillos de rotula son también adecuados.
Momentos
Cuando la carga actúa excéntricamente sobre el rodamiento puede dar lugar a momentos flectores. Los rodamientos de dos hileras tanto los rodamientos rígidos de bolas como los de bolas con contacto angular ,pueden soportar momentos flexores ,pera son más adecuados las parejas de una hilera de bolas con contacto angular o de rodillo cónicos sobre todo en disposición espalda con espalda ,así como los rodamientos de rodillos cilíndricos cruzados o de rodillos cónicos cruzados
Desalineación
Las desalineaciones angulares entre el eje y el soporte pueden ser originadas, por ejemplo, por flexión del eje bajo la carga de funcionamiento, cuando los asientos de los rodamientos en los soportes no han sido mecanizados en una solo a operación o cuando los ejes están soportados por rodamientos montados en soportes separados y a gran distancia entre sí.
Los llamados rodamientos rígidos no pueden compensar desalineación alguna o su capacidad para absorber desalineaciones, sin que aparezcan sobrecargas, es muy pequeña Por otra parte los rodamientos auto alienables, como los de bolas a rotulas, los de rodillo a rotula y los axiales de rodillo a rotula son adecuados para absorber las desalineaciones originadas bajo las cargas de funcionamiento y también los errores de alineación resultante s del mecanizado o en montaje.
Precisión
Se requieren rodamientos de un grado de precisión mayor que la normal para aquellas disposiciones que hayan de funcionar con rigurosas exigencias de exactitud (por ejemplo, las disposiciones de rodamientos de los husillos de maquinas-herramientas) así como la mayoría de los casos que precisan de velocidades de funcionamiento muy elevadas.
Velocidad
La velocidad a la cual un rodamiento puede funcionar viene limitada por la temperatura máxima permisible de funcionamiento .Los tipos de bajo rozamiento dan lugar a una generación interna de calor escasa en el propio rodamiento y por consiguiente los más usados para funcionar a altas velocidades.
Las máximas velocidades pueden obtenerse con los rodamientos rígidos de bolas cuando las cargas son radiales puras, y con los rodamientos de bolas con contacto angular para cargas combinadas.
Funcionamiento silencioso
En ciertas aplicaciones ,por ejemplo, pequeños motores eléctricos de electrodomésticos y equipos de oficina , el ruido producido por el motor al funcionar constituye un factor importante y puede influir en la elección del rodamiento .Hay rodamientos rígidos de bolas especialmente fabricados para estas aplicaciones.
Rigidez
La rigidez de un rodamiento se caracteriza por la magnitud de la deformación elástica del rodamiento cargado. En la mayoría de los casos, esta deformación es muy pequeña y puede despreciarse. En muy pocos casos, por ejemplo, en huesillos de máquinas-herramientas, o en transmisiones de engranajes cónicos, la rigidez es un factor importante.
Debido a las condiciones de contacto entre los elementos rodantes y los caminos de rodadura, los rodamientos de rodillos cilíndricos o los rodillos cónicos, son más rígidos que los rodamientos de bolas. La rigidez de los rodamientos puede aumentarse aún aplicando una precarga.
Desplazamiento axial
Un eje u otro elemento de máquina van normalmente soportados sobre un rodamiento fijo y un rodamiento libre. Los rodamientos fijos proporcionan enclavamiento axial en ambos sentidos al elemento de la máquina. Los rodamientos más adecuados para este fin son los que absorben cargas combinadas, o los que pueden proporcionar fijación axial en combinación con un segundo rodamiento.
Los rodamientos libres deberán permitir los desplazamientos axiales para que los rodamientos no sufran esfuerzos adicionales como resultado, por ejemplo, de la dilatación térmica del eje. Entre los rodamientos más adecuados figuran los rodamientos de aguja y los de rodillo cilíndrico con uno de los aros sin pestaña (tipo UN y N); pueden usarse también los rodamientos de rodillo cilíndrico tipo NJ y alguno de los tipos de rodamiento de rodillo cilíndrico llenos de rodillo. Estos rodamientos permiten el desplazamiento axial de los rodillos con respecto a uno de los caminos de rodadura por lo que tanto los aros interiores como los exteriores pueden montarse con ajuste de interferencia.
Montaje Y Desmontaje
Rodamiento Con Agujeros Cilíndricos
Los rodamiento con agujeros cilíndricos son más fáciles de montar cuando son de diseño desarmable, particularmente se precisan ajustes de interferencia para los dos aros. Se prefieren también cuando se precisan un frecuente montaje y desmontaje de rodamiento. Los aros interiores de estos rodamientos, por ejemplo, los rodamientos de rodillos cilíndricos, los de rodillos cónicos y los de agujas, se pueden montar independientemente de los aros exteriores. Entre los tipos de rodamientos no desarmables figuran los rodamientos rígidos de bola, los de bolas a rótulas y los de bolas con contacto angular, así como: Los rodamientos de rodillo a rótula. Rodamiento Con Agujeros Cónicos .Los rodamientos con agujeros cónicos pueden montarse sobre un eje cónico o sobre un eje cilíndrico usando un manguito de fijación o de desmontaje. Son fáciles de montar y de desmontar.
Capacidad De Carga Y Vida
El tamaño del rodamiento que va a ser utilizado para una determinada aplicación se selecciona inicialmente en base a su capacidad de carga, comparada con las cargas que deberá soportar, y a las exigencias de duración y de fiabilidad requerida por la aplicación en cuestión. La velocidad de carga se expresa en los cálculos por medio de valores numéricos que representan las capacidades de carga nominales básicas de los rodamientos.
En las tablas de rodamientos, se indican los valores de capacidad de carga dinámica C y de capacidad de carga estática Con de los diferentes rodamientos.
Materiales Utilizados Para Su Diseño
El rendimiento y la fiabilidad de los rodamientos vienen determinados en gran medida por los materiales de los cuales se fabrican los componentes de los mismos.
Entre las consideraciones típicas para los aros y los elementos rodantes de los rodamientos se encuentran la dureza para la capacidad de carga, la resistencia a la fatiga bajo condiciones de contacto de rodadura, bajo condiciones de lubricación limpias o contaminadas, y la estabilidad dimensional de los componentes del rodamiento.
Entre las consideraciones para la jaula se incluyen la fricción, la deformación, las fuerzas de inercia y, en algunos casos, el efecto químico de determinados lubricantes, disolventes y refrigerantes. La importancia relativa de estas consideraciones se puede ver afectada por otros parámetros de funcionamiento, como por ejemplo la corrosión, las temperaturas elevadas, las cargas de choque o la combinación de estas y otras condiciones.
Hay que destacar que las fabricas de rodamientos deben de disponer de la capacidad y de las instalaciones necesarias para utilizar una gran variedad de materiales, procesos de fabricación y recubrimientos.
Las obturaciones rasantes integradas en los rodamientos también pueden tener una considerable influencia en el rendimiento y en la fiabilidad del rodamiento.
Los materiales de los que están fabricadas deben ofrecer una excelente resistencia térmica, química y a la oxidación.
Para satisfacer las necesidades de las diversas aplicaciones, la empresa líder como SKF usa diferentes materiales para los aros, los elementos rodantes, las jaulas y las obturaciones de los rodamientos. Es más, en aplicaciones en las que no se puede conseguir una lubricación suficiente o si se debe evitar el paso de corrientes eléctricas a través de los rodamientos, los rodamientos SKF se pueden suministrar con recubrimientos especiales.
LUIS REYES
08-06-2011 11:01
Principios para la selección y aplicación de los rodamientos
Una composición de rodamientos no solo se compone de una determinada numero de rodamientos, sino que también incluye los componentes asociados con ellos (ejes, soportes, etc.)
El lubricante es también muy importante y, en la mayoría de los casos, se precisa proteger los rodamientos mediante obturaciones para evitar la pérdida de lubricante y la entrada de humedad y otros contaminantes.
El diseño de una de una disposición de rodamientos exige la selección de un tipo adecuado de rodamiento y la disposición adecuada del tamaño de rodamiento, pero eso no basta.
También hay que considerar otros aspectos: tipo y la cantidad de lubricante, ajuste y juego interno del rodamiento apropiados, forma adecuada de los demás componentes de la disposición, obturaciones eficaces, etc. cada decisión individual influye en el rendimiento, la fiabilidad y la economía de la disposición de los rodamientos.
LUIS REYES
08-06-2011 10:58
Los rodamientos de rodillos a rótula obturados ofrecen:
funcionamiento más duradero y mayor eficiencia
mantenimiento nulo; en general no precisan relubricación
ahorran grasa y, por tanto, son más respetuosos con el medio ambiente.
Los rodamientos de rodillos a rótula obturados están destinados para aplicaciones en las que el tiempo productivo es crítico y en las que sea preciso reducir significativamente la necesidad de mantenimiento. Una de las principales preocupaciones de la industria actual es sacar el máximo provecho de la productividad y rendimiento del equipo para ahorrar dinero. En algunas aplicaciones es vital que la maquinaria no se averíe mientras está en servicio.
Los rodamientos de rodillos a rótula obturados también se considera que evitan los problemas de contaminación causados por las fugas de grasa, cuyos efectos sobre el medio ambiente son un aspecto clave. El empleo de grasa y su eliminación adquieren una importancia cada vez mayor y los rodamientos de rodillos a rótula obturados pueden ser el factor que marque la diferencia. En aplicaciones con un gran consumo de grasa, este puede reducirse en un 90% o más durante la vida útil del rodamiento.
LUIS REYES
08-06-2011 10:46
la importancia de los rodamientos cuyo objetivo principal es reducir la fricción entre las partes que giran en contacto una con la otra y además son los componentes mecánicos más precisos en cada maquinaria en operación.
Tenemos que ver como expulsar la grasa vieja o como sale cualquier exceso generado
por calor o exceso al aplicarla. Dos sistemas comunes en rodamientos de motores
eléctricos son: muestra la figura
Ycoché "Excelencia"
jorge espinoza
08-06-2011 04:06
TIPOS DE SOPORTES
Yosdamilis Coche
08-06-2011 04:04
Determinando la frecuencia de re-engrase
Los programas típicos que encontramos nos indican que engrasemos todo el equipo una vez al día, o una vez a la semana, etc. La realidad es que cada rodamiento tiene un momento adecuado para aplicar la cantidad correcta de grasa. Esta cantidad esta basada en el espacio disponible (nunca se quiere exceder del 50%) y la habilidad de expulsar el exceso por el tapón de purga.
El programa de re-engrase tiene que tomar en cuenta:
1. El principio de mayor importancia es no engrasar lo que no requiere re-engrase. El exceso es tan perjudicial como la falta de grasa.
2. El tipo y marca de grasa a utilizar. Esto tiene que estar basado en la información del fabricante del equipo. Se debe comparar las grasas disponibles en el mercado, el
comportamiento de estas grasas contra lo que el fabricante espera y la mejor formulación para las condiciones de trabajo donde nos encontramos.
3. El programa tiene que ser bastante simple para implementarlo. Tenemos que simplificar y estandardizar las grasas en una planta al mínimo posible que cubran todos los requerimientos.
a. Una grasa multipropósito normalmente tiene una base de aceite de viscosidad entre ISO 150 e ISO 220, mientras los rodamientos de alta velocidad pueden requerir un aceite básico de ISO 100 o menor, y un rodamiento de baja velocidad puede necesitar una viscosidad entre un ISO 320 a un 460.
b. Tal vez tenemos equipos que solamente requieren una grasa con punto de goteo de 100oC, mientras otros requieren 180oC o 230oC. Es más seguro utilizar una grasa de 275oC en todo (mientras las otras características están dentro de los parámetros especificados).
c. Una fábrica puede recomendar una grasa de Calcio para resistir agua, pero si
también tenemos equipos que requieren alta resistencia al calor, tal vez
convenga usar una grasa de arcilla para todos.
d. Hay pocas recomendaciones para usar grasas sin protección EP. El único lugar donde se debe considerar una grasa sin aditivos EP son motores eléctricos,donde se utiliza rodamientos de bola o rodillo y la corriente eléctrica del eje del motor excede 0.5 voltios.
1. Los aditivos EP aumentan levemente la conductividad de
la grasa.
2. Alta carga eléctrica en el los cojinetes puede causar
“pitting” o “fluting” en la pista del rodamiento.
3. El voltaje del eje puede ser medido con un voltímetro
común. Un voltaje debajo de 0.5 v no causará problemas.
