Unidad I

Tipos y características de los rodamientos

(Apuntes tomados en clase 25/05/20)

RODAMIENTOS DE CONTACTO

Este tipo de rodamientos son elementos mecánicos capaces de resistir movimientos de rotación entre dos elementos. Son un tipo de rodamiento de bajo arranque con una fuerza de fricción regular, diseñados para aplicaciones de alta carga. Suelen usar poco espacio axial y requieren de poco lubricante para desempeñar su trabajo.

"Partes de un rodamiento"

A rodamientos de este tipo pueden ser previamente cargados para reducir o eliminar el juego interno durante la rotación del rodamiento. Este ajuste suele emplearse para agilizar la precisión del movimiento y la vida útil de este.

Desventajas de un rodamiento de contacto

Cuando un rodamiento de este tipo trabaja a altas velocidades este tiende a acumular fatiga debido a la fuerza centrifuga de los balines o elementos rodantes. Otro factor que se puede tomar como una desventaja es el alto ruido generado por el bajo nivel de amortiguamiento del rodamiento.

"Anillo externo hecho de acero cromado"

Materiales usados en el armando de un rodamiento

El acero cromado con alto indice de carbono es el mas usado junto al acero AISI52100 y aceros aleados G20CrNiMo para el ensamblado de los rodamientos. El acero de los cojinetes es endurecido y cementado con una dureza de entre 58 a 65 HRC (dureza Rockwell). En los retenedores se suele usar acero con bajo indice de carbono y aleaciones de cobre.

Características Importantes

• El juego interno es una holgura diseñada entre los limites de ambos anillos del rodamiento con la finalidad de desplazarse uno del otro. Esta holgura es interna y puede ser axial o radial.

• El juego interno facilita el movimiento de los balines junto a la expansión térmica.
  

• El juego radial se mide desde el eje del rodamiento a la pista de rodadura y los elementos rodantes.
• El juego axial mide la distancia en la que un anillo puede ser desplazado con respecto al otro anillo del rodamiento.
  

Angulo de Contacto

El angulo de contacto varia respecto a la capacidad de carga del rodamiento, si una carga actúa hacia el centro del rodamiento a esta se le denomina carga radial, mientras que si la carga actúa paralelamente al eje del rodamiento, adquiere el nombre de carga axial. Ambas cargas se generan debido a los elementos de transmisión de potencia entre sus ejes. El angulo de contacto se forma cuando un rodamiento cualquiera recibe una carga y esta genera un angulo entre un punto de contacto sobre los elementos rodantes en dirección de la carga y la pista de rodadura.

"Cargas Axiales según catalogo
 general de rodamientos SKF"

"Cargas Radiales según catalogo general de rodamientos SKF"

Desviación Angular

Esta se refiere a la desvío angular del eje axial con respecto al eje del rodamiento causada muy comúnmente por una ligera desviación o por un error durante el ensamblaje. Algunos rodamientos se pueden  clasificar de acuerdo al tipo de carga que estos son capaces de soportar así como también en caso de que puedan soportar ambas cargas en diferentes direcciones.

"Ejemplo de una desviación angular"

Tipos y la selección de rodamientos

Rodamientos de ranura profunda

Son el tipo de rodamientos mas utilizados ya que son capaces de resistir tanto cargas radiales como axiales con una intensidad moderada en cualquier dirección del rodamiento. Pueden trabajar dentro de un gran rango de velocidad y su bajo costo facilita su implementación en proyectos dentro de sus capacidades.

En comparación a sus familiares cercanos "los rodamientos de rodillos" estos son capaces de operar a mayor velocidad pero con una menor capacidad de carga. La carga en un rodamiento de este tipo se comporta de tal forma que esta atraviesa la ranura hasta los balines hasta llegar al anillo exterior del lado contrario y finalmente a su contenedor.

Rodamientos de rodillos cilíndricos

Este tipo de rodamientos fueron diseñados para aplicaciones donde se requiera cargas bastante pesadas. Estos experimentan una tensión mas baja durante el contacto en comparación a los rodamientos de balines. Al unir diferente numero de filas de rodillos al rodamiento este es capas de tener un mayor soporte al emplearse cargas radiales, no obstante no se recomiendan para cargas axiales debido a su in eficiencia.

"Rodamiento de bolas"

"Rodamiento de Rodillos
Cilíndricos"

"Rodamiento de Agujas"

Rodamientos de agujas

Pertenecen a la familia de rodamientos de rodillos cilíndricos pero de diámetro regularmente reducido, se suelen usar sin anillos internos y se colocan directamente al eje. Facilitan el uso de rodamientos en lugares estrechos trabajando a bajas velocidades. La carga axial y su capacidad de des-alineación son muy limitadas como los rodamientos de rodillos normales.

"Rodamiento auto alinea ble
de doble hilera de rodillos"

Rodamientos axiales de bolas

Son rodamientos capaces de llevar cargas axiales en una o ambas direcciones, existen varios ejemplares en el mercado que se adoptan dependiendo de su uso. Están diseñados para trabajar a velocidades relativamente bajas debido a que la fuerza centrifuga aumenta y el rodamiento no es capas de sobrellevarla.

Rodamientos con cojinetes auto-alinea bles 

Se desarrollaron con la intención de reducir los problemas provocados por la des-alineación del eje y las carcasa del rodamiento. Un rodamiento de este tipo es el de doble hilera de balines que esta montada sobre una pista de rodadura interna y otra externa que suele tener un ajuste para soportar la desviación angular del eje. También existen los doble hilera de rodillos, son técnicamente similares a los anteriores pero con mayores capacidades de llevar  cargas radiales altas. Por ultimo están los rodamientos con cojinetes de empuje, suelen usarse cuando se requiere de llevar ambas cargas.

""Rodamientos autoalineable
de doble hilera de bolas"

Selección de rodamientos de acuerdo al catálogo general de NSK

(Apuntes tomados en clase 26/05/20)

El fabricante de rodamientos NSK presenta en sus catálogos una serie de pasos a seguir en la selección del adecuado, los pasos a seguir son los siguientes:

Análisis del eje principal

• Vida útil
• Generación de calor
• Fiabilidad
• Velocidad
• Rigidez

Estructura del eje                                                      

• Tipo de rodamiento
• Método de precarga
• Arreglo del rodamiento
• Lubricación
  

Tamaño del eje

• Diámetro del eje
• Limite de velocidad
• Distancia entre rodamientos
• Rigidez del eje

Rendimiento del rodamiento

• Vida de fatiga
• Lubricación a lo largo de su vida
• Precarga
• Capacidad de carga estática

Montaje en el eje

• Los pasos son iguales al interior

Selección de rodamientos de acuerdo a

al catálogo de SKF

(Apuntes tomados en clase 26/05/20)

El fabricante de rodamientos SKF presenta en sus catálogos una serie de pasos a seguir en la selección del adecuado, los pasos a seguir son los siguientes:

• Rendimiento y condiciones de operación
  
• Tipo de rodamiento y la disposición del mismo
• Tamaño del rodamiento
• Lubricación
• Temperatura y velocidad de operación
• Interfaces del rodamiento
• Ejecución
• Sellado, montaje y desmontaje
  

Método de selección de lubricante

(Apuntes tomados en clase 26/05/20)

Para una buena selección de lubricante se debe tomar en cuenta lo siguiente:

• Se requiere de hacer un análisis en caso de usar aceite para varios usos
• Se debe plantear si se requiere eliminar calor por el uso del lubricante
• Planificar si otra función de la aplicación requiere de aceite

Criterios de uso de grasa

• Rango de temperatura
• Grado de consistencia
  
• Viscosidad
• Aditivos

Criterios de uso de aceite

• Rango de temperatura
• Grado de consistencia
  
• Viscosidad
• Aditivos

"Considerar si estará en intervalos cortos de tiempo para su re-lubricación y si hay un consumo elevado replantear el uso de aceite"