RODAMIENTOS Y SUS APLICACIONESDISEÑO DE MAQUINAS 3

 

Rodamiento es una pieza metálica (cilíndrica ó

cónica), que consta de dos bordes e internamente tiene incorporado un sistema de Bolas (baleros) ó pequeños rodillos el cual permite que al mantener uno de sus bordes fijos el otro gire y haga girar cualquier pieza que esté acoplado a él.

 

Clasificación de los Rodamientos

 

Los rodamientos eran del tipo babbit con lubricación de aceite, pero en años más recientes la mayoría de los fabricantes han cambiado cojinetes resistentes a la fricción que usan lubricación de grasa o aceite.

Los rodamientos se dividen en dos categorías principales: rodamientos de bolas y rodamientos de rodillos.

Los rodamientos de bolas se clasifican de acuerdo a su configuración en: rodamientos rígidos de bolas y rodamientos a contacto angular.

Por otro lado los rodamientos de rodillos, se clasifican de acuerdo a la forma de los elementos rodantes en : rodillos cilíndricos, agujas, rodillos esféricos.

Adicionalmente los rodamientos pueden clasificarse de acuerdo a la dirección en que se aplica la carga: así los rodamientos radiales soportan cargas radiales y los rodamientos axiales soportan cargas axiales.

Otros métodos de clasificación incluyen: 1) numero de hileras de elementos rodantes (una,

doble o cuatro hileras), 2) si son no separables o separables, en los cuales

el anillo interior o el exterior pueden ser separados. También existen rodamientos diseñados para aplicaciones especiales, tales como: rodamientos para ejes de vagones ferroviarios, tornillos de bolas, rodamientos de torna mesa, así como rodamientos de movimiento rectilíneo (rodamientos lineales de bolas, rodamientos lineales de rodillos, rodamientos lineales de rodillos delgados)

Rodamientos rígidos de bolas El tipo de rodamiento más común, el rígido de bolas, se

utiliza ampliamente en una variedad de campos. Los rodamientos rígidos de bolas incluyen los que traen tapas de protección y los sellados, ambos tienen grasa la cual los hace más fáciles de usar.

 Entre los rodamientos rígidos de bolas también hay rodamientos con un anillo de ubicación en el aro exterior para facilitar el posicionamiento del rodamiento al momento del montaje, rodamientos compensadores de expansión los cuales absorben la variación en las dimensiones de la superficie de ajuste debido al incremento de temperatura del alojamiento y rodamientos tipo TAB, que son capaces de soportar contaminación en el lubricante.

Rodamientos de rodillos cilíndricos

Los rodamientos de rodillos cilíndricos son por ende, ideales para ser usados como "rodamientos del lado libre", ya que absorben la expansión del eje. En el caso que haya pestañas, el rodamiento puede acomodar una mínima carga axial entre el extremo de los rodillos y las mencionadas pestañas. Entre los rodamientos de rodillos cilíndricos se incluyen los tipo HT en los cuales se ha modificado la forma de la cara en el extremo del rodillo y las pestañas para incrementar la capacidad de carga axial. Y están los tipo E, con un diseño interno especial para incrementar la capacidad de carga radial. El tipo E es estándar para diámetros pequeños.

Los rodamientos de rodillos cónicos

son diseñados de manera que las pistas de los anillos interior/exterior y el vértice de los rodillos cónicos, se intercepten en un punto sobre de la línea de centro del rodamiento. Al recibir cargas combinadas desde los anillos interior y exterior, los rodillos son empujados hacia la pestaña del anillo interior y luego ruedan guiados por dicha pestaña.

  Una fuerza inducida se produce en la dirección axial cuando se les

aplique carga radial, por lo que ésta debe ser manejada mediante el uso de rodamientos apareados. El anillo interior con los elementos rodantes y el anillo exterior vienen por separado, facilitándose así el montaje de estos rodamientos tanto en holgura como con precarga. El juego después de montado el rodamiento es difícil de controlar, y requiere que se le preste especial atención. Los rodamientos de rodillos cónicos pueden soportar grandes cargas en las direcciones tanto radial como axial.

 

Rodamiento de agujas

Se llama así por tener los rodillos cilíndricos muy alargados, respecto a su diámetro.

Los rodamientos de agujas utilizan rodillos de agujas como elementos rodantes. Los rodillos de aguja tienen un diámetro máximo de 5 mm, su longitud es de 3 a 10 veces el tamaño de su diámetro. Debido a que los rodamientos emplean rodillos de agujas como elementos rodantes, la sección transversal es delgada, pero estos tienen una alta capacidad de carga en relación a su tamaño. Por tener un gran número de elementos rodantes, los rodamientos tienen una alta rigidez y son ideales para movimientos oscilantes o de pivoteo.

 

Rodamientos de rodillos esféricos

Los rodamientos de rodillos esféricos constan de un anillo exterior, el cual tiene una pista esférica continua dentro de la cual se mueven dos hileras de rodillos con forma de barril, y estos, giran guiados por un anillo interior con dos pistas independientes separadas por una pestaña guía central.

Los rodamientos de rodillos esféricos tienen una alta capacidad de soportar cargas radiales, cargas axiales en cualquier dirección y cargas combinadas. También son adecuados para aplicaciones en donde se presenten vibraciones y cargas de choque

Rodamientos híbridos: Aunque los rodamientos convencionales son conocidos como rodamientos

antifricción, ellos aún mantienen una cantidad de fricción en operación.   La baja fricción en todas las partes móviles es una de las claves para una

buena performance del husillo y en aquellas máquinas que operan a altas revoluciones (más de 20000 r.p.m.).

  Los rodamientos híbridos de contacto angular con anillos de acero y

bolillas cerámicas son un desarrollo reciente y representan rodamientos de alta performance para máquinas con herramientas a husillo. Estos rodamientos proveen un incremento en la performance en sus principales aspectos:

  Duran de 4 a 6 veces más que los rodamientos de alta precisión

convencionales. Hace posible la aceleración y desaceleración del husillo de manera

extrema, inalcanzables con rodamientos de bolillas de acero. Precisión y velocidades y extremas. La lubricación causará menos problemas, así como las vibraciones.

De engrase perfecto (Blindados):

La duración de la vida útil del rodamiento puede reducir debido al daño que puede provocarle la suciedad, hasta tal punto que es su principal causa. Por ello es muy importante su limpieza.

  Los rodamientos semiblindados tienen dos

ventajas: El lado blindado que se coloca en el exterior de la

rueda, hace que la suciedad y el agua no pueda penetrar en el rodamiento y además impide la salida del lubricante desde el interior.

El lado no blindado; colocado en el interior de la rueda hace mas fácil su limpieza.

Daños en los Rodamientos y Medidas Correctivas

Si se manipulan correctamente, los rodamientos por lo general pueden emplearse por un largo periodo de tiempo, antes de que aparezca la fatiga. Si el daño ocurre prematuramente, el problema puede provenir de una selección incorrecta del rodamiento, mal manejo o mala lubricación. Si esto sucede, tómese nota del tipo de máquina en la cual se este utilizando el rodamiento, el lugar en el que está montado, las condiciones de servicio y las estructuras adyacentes.

Investigando las posibles causas que se deriven del tipo de daño ocurrido y las condiciones del rodamiento en el momento en que ocurre la falla, es posible prevenir que el mismo tipo de falla se presente nuevamente. La Tabla nos da las principales causas de daños en los rodamientos y algunos remedios para corregir el problema.

Manejo y Montaje de Rodamientos

Precauciónes de Montaje

Use herramientas debidas, sin desgaste Mantenga limpio el eje y el alojamiento Verifique las dimensiones (eje y alojamiento)

Diámetro Redondura Radio de Chaflán y bordón

Asegure que el rodamiento esté alineado Soporte el aro debido del rodamiento Evite impactos - NO USE MARTILLOS !

Midiendo el Eje

Verifique la medida del radio de chaflán y bordón

Montaje con Prensa

No martille el rodamiento directamente

Use martillo con cabeza de cauchoUse el martillo solamente para rodamientos pequeños

Después del Montaje

Cubra el rodamiento para evitar contaminación

Presione el rodamiento firmemente contra el chaflán del eje (por 15 - 20 segundos)

Engrase el rodamiento después que su temperatura baje

No engrase demasiado el rodamiento Prueba de funcionamiento (manualmente

para máquinas pequeñas)

Velocidad es menor de 50% de la velocidad límite -Llene 50 a 66% del espacio libre de grasaVelocidad es más de 50% de la velocidad límite - Llene 25 a 50% del espacio libre de grasa

Procedimiento de Desmontaje Marque la posición y orientación del

rodamiento

Remueva con cuidado para evitar daño al eje y a el alojamiento

Aplique presión al aro con el ajuste apretado

Use herramientas adecuadas (sin desgaste)

Desmontaje del los Rodamientos

(con Herramienta de Extracción)

Desmontaje de Aro interior de Rodamiento de Rollos Cilíndricos

Desmontaje de Rodamiento de B