PROFESOR: REALIZADO POR:

JULIAN CARNEIRO ROMY NAVARRO C.I 22.621.301

PORLAMAR DICIEMBRE DEL 2014

RODAMIEN

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RODAMIENTO: 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 o rodamientos 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 rodamientos emplean el vacío para tal fin. El material es sometido a un tratamiento abrasivo en cámaras de vacío absoluto. El producto final es casi perfecto, también es atribuida la gravedad como efecto adverso.

TIPOS DE RODAMIENTOS: 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 cilíndricos pueden soportar cargas radiales muy pesadas y son oscilantes, lo que les permite asumir flexiones del eje, 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: 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: 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.

*Rodamientos de agujas: Son rodamientos con rodillos cilíndricos muy delgados y largos en relación con su menor diámetro. 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. Este tipo de rodamientos es comúnmente muy utilizado en los pedales para bicicletas.

*Rodamientos de rodillos cónicos: 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.

*Rodamientos de rodillos cilíndricos de empuje: 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. Tienen diversos usos industriales, y su extracción es segura. y así de manera rápida y sencilla se pueden usar cualquier tipo y donde sea los requeridos rodamientos.

*Rodamientos axiales 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 manual. 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. A sí mismo la fuerza ejercida es horizontal con la carga aplicada.

*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.

*Rodamientos de rodillos cilíndricos: 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.

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 límite 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.

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 lubricación adecuados, así como un correcto mantenimiento, son cuestiones de gran importancia.

Inspección y limpieza de rodamientos: Como todas las piezas importantes de un máquina, 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 máquinas con largos periodos de inactividad.

Casquillos De Friccion Libres De Mantenimiento

Casquillos de fricción libres de mantenimiento, principalmente para funcionamiento en seco.

De Escaso Mantenimiento

Casquillos 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 Desmontaje: El 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.

EJERCICIOS:

1) Un rodamiento rígido de bolas SKF Explorer 6309 debe funcionar a 3000 rpm bajo una carga radial constante Fr = 10 kN. Se debe usar lubricación con aceite; el aceite tiene una viscosidad cinemática real ν = 20 mm2/s a una temperatura de funcionamiento normal. La confiabilidad deseada es de 90% y se supone que las condiciones de funcionamiento son muy limpias. ¿Cuál sería la vida nominal básica y la vida nominal SKF?

a) La vida nominal básica para una confiabilidad de 90% es

De la tabla de productos para los rodamientos 6309, C = 55,3 kN. Debido a que la carga es puramente radial, P = Fr = 10 kN (→ carga dinámica equivalente). Por lo tanto, en millones de revoluciones

o en horas de funcionamiento

b) La vida nominal SKF para una confiabilidad de 90% es

Debido a que es necesario contar con una confiabilidad de 90%, se debe calcular la vida L10m y a1 = 1 (tabla 1).

De la tabla de productos para los rodamientos 6309, dm = 0,5 (d + D) = 0,5 (45 + 100) = 72,5 mm

Del diagrama 1, la viscosidad nominal del aceite a una temperatura de funcionamiento para una velocidad de 3000 rpm, ν1 = 8,15 mm2/s. Por lo tanto, κ = ν/ν1 = 20/8,15 = 2,45

De la tabla de productos Pu = 1,34 kN y Pu/P = 1,34/10 = 0,134. Como las condiciones son muy limpias, ηc = 0,8 (tabla 2) y ηc (Pu/P) = 0,107. Con κ = 2,45 y usando la escala SKF Explorer en el diagrama 2, se obtiene el valor de aSKF = 8. Luego, según la ecuación de la vida nominal SKF, en millones de revoluciones

o en horas de funcionamiento utilizando

2) Se debe revisar la aplicación existente. Un rodamiento rígido de bolas SKF Explorer 6309-2RS1 con sellado integral y relleno de grasa estándar funciona bajo las mismas condiciones que se describen en el ejemplo 1 (κ = 2,45). Las condiciones de contaminación de esta aplicación se deben controlar para determinar si es posible utilizar un rodamiento más rentable que cumpla con el requisito de vida útil mínima de 3000 horas de funcionamiento.

Si se tiene en cuenta la lubricación con garsa y el sello integral, el nivel de contaminación se puede caracterizar como alta limpieza y de la tabla 2, ηc = 0,8. Con Pu/P = 0,134, ηc (Pu/P) = 0,107, utilizando la escala SKF Explorer en el diagrama 1 y κ = 2,45, aSKF = 8.

en horas de funcionamiento.

Una disposición de rodamientos más rentable usaría un rodamiento con placa SKF Explorer 6309-2Z. El nivel de contaminación se puede caracterizar como limpieza normal; luego, de la tabla 2, ηc = 0,5. Con Pu/P = 0,134, ηc (Pu/P) = 0,067, utilizando la escala SKF Explorer en el diagrama 2 y κ = 2,45, aSKF ≈ 3,5.

en horas de funcionamiento.

Conclusión: Esta aplicación se beneficiaría de una solución más rentable mediante el reemplazo del rodamiento sellado por un rodamiento con placa de protección.

3) El ciclo de trabajo de un rodamiento de rodillos a rótula sellado SKF Explorer 24026-2CS2/VT143 utilizado en equipos de transporte de gran porte de una planta siderúrgica cuenta con las condiciones de funcionamiento enumeradas en la tabla 3.

La carga estática de esta aplicación se determina con suficiente precisión teniendo en cuenta las cargas de inercia que actúan durante la carga y las cargas de choque que pueden ocurrir si algo se cae accidentalmente.

Es necesario verificar las condiciones de carga dinámica y estática de esta aplicación si se supone una vida útil L10mh necesaria de 60.000 horas y un factor de seguridad estático mínimo de 1,5.

Capacidades de carga:

C = 540 kN; C0 = 815 kN; Pu = 81,5 kN

Dimensiones:

d = 130 mm; D = 200 mm,

por lo tanto, dm = 0,5 (130 + 200) = 165 mm

Llenado de grasa:

Grasa de presión extrema con espesante lítico y aceite de base mineral, de clase de consistencia NLGI 2, para una temperatura de entre –20 y +110°C (–5 a +230°F) y una viscosidad del aceite base a 40 y 100°C (105 y 210°F) de 200 y 16 mm2/s, respectivamente.