RODAMIENTOS

RODAMIENTOSGeometra Descriptiva

RODAMIENTOS:TIPOS, CARACTERSTICAS YUN NUEVO MODELOAPLICADO A MQUINASINDUSTRIALES

DEDICATORIAA los futuros ingenieros industriales, quienes proveern a la sociedad de ms herramientas para generar desarrollo, ciencia y tecnologa.

NDICE

Introduccin..41. CAPTULO I: MARCO TERICO5

1.1. Definicin de trminos especficos51.2. Caractersticas Y clasificacin71.3. Antecedentes..10

2. CAPTULO II: RODAMIENTOS E INGENIERA INDUSTRIAL14

2.1. Descripcin de las aplicaciones..142.2. Importancia: Criterios de maximizacin...16

3. CAPTULO III: PARTICIPACIN DE LA GEOMETRA DESCRIPTIVA.17

3.1. Descripciones geomtricas de rodamientos.173.2. Importancia de la geometra descriptiva en los rodamientos..22

4. CAPTULO IV: PLANTEAMIENTO INNOVADOR..23

4.1. Explicacin del planteamiento244.2. Justificacin de la propuesta244.3. Diseo en base a modelos..25Conclusiones29Bibliografa.30

INTRODUCCIN

En busca demejorarelrendimientomecnico de lasmaquinasempleamos diferentes instrumentosqueayudan a mejorarlamovilidadinterna de esta. Uno de estos son los rodamientos, los cuales alargan lavidatil de las piezas rotacionales, dando unamayordurabilidadycontrolde latemperaturaen lospuntosde friccin.Existen varios tipos de rodamientos ydatras da las necesidades delmercadobuscan avanzar en lacalidadde los rodamientos; es ascomohoy en da lasindustriassacan almercadogranvariedad de alternativas en cuanto a rodamientos serefiere.A travs de los aos, la fabricacin e investigacin de materiales y las mejoras de los procesos han permitido reducir el tamao de los componentes de las mquinas sin disminuir la potencia. Con cada fase del desarrollo, los ingenieros tenan dos opciones: reducir el tamao de la aplicacin, o aumentar la potencia. La nueva generacin de rodamientos axiales de rodillos o rtula SKF Explorer representa lo siguiente: mejora significativa de rendimiento. Pero esto no es un pequeo salto al siguiente nivel. Es un salto espectacular en el rendimiento de los rodamientos. Las pruebas han demostrado que estos rodamientos axiales de rodillos a rtula pueden durar hasta tres veces ms que el rodamiento que usted est utilizando.

CAPTULO IMARCO TERICO

1. DEFINICIN DE TRMINOS ESPECFICOS

a) RODAMIENTOS Es elconjuntode esferas que se encuentran unidasporun anillo interior y uno exterior, el rodamiento producemovimientoal objeto que se coloque sobreeste y se mueve sobre el cual se apoya.En las mquinas y mecanismos se utilizan con gran frecuencia rganos de transmisin del movimiento, y muy especialmente, del movimiento de rotacin, entre los que se pueden destacar: rboles y ejes.

1. rbol. Elemento dinmico de seccin circular que transmite un par motor mediante los rganos mecnicos que lleva montados solidariamente, girando apoyado en unos soportes.

2. Eje. Elemento esttico de seccin circular que sirve de apoyo a uno o ms rganos mviles que giran sobre l. Los rboles giran apoyados sobre unos soportes dispuestos en sus extremos, debiendo estar estos soportes suficientemente dimensionados para poder resistir con toda seguridad los esfuerzos que les transmitan aquellos. Los rodamientos se denominan tambin cojinetes no hidrodinmicos. Tericamente, estos cojinetes no necesitan lubricacin, ya que las bolas orodillos ruedan sin deslizamiento dentro de una pista. Sin embargo, como lavelocidaddegirodel eje no es nunca exactamente constante, las pequeas aceleraciones producidas por las fluctuaciones de velocidad producen un deslizamiento relativoentrebola y pista. Este deslizamiento generacalor. Para disminuir esta friccin se lubrica el rodamiento creando unapelculade lubricante entre las bolas y la pista de rodadura.Las bolas, en su trayectoria circular, estn sometidas alternativamente acargasydescargas,lo que produce deformaciones alternantes, que a su vez provocan uncalorde histresis que habr que eliminar. Dependiendo de estas cargas, el cojinete se lubricar simplemente porgrasao porbaode aceite, que tiene mayorcapacidadde disipacin de calor.b) CojinetesSon puntos de apoyo de ejes y rboles para sostener su peso, guiarlos en su rotacin y evitar deslizamientos.Los cojinetes van algunas veces colocados directamente en el bastidor de la pieza o mquina, pero con frecuencia van montados en soportes convenientemente dispuestos para facilitar su montaje.Dependiendo del montaje del rbol/eje con los cojinetes, el material del que estn hechos los cojinetes influye o no a la hora de su colocacin, y posterior funcionamiento de toda la transmisin. Si se consigue mantener continuamente separados el rbol y el cojinete por medio de una capa de lubricante evitando todo contacto solido entre superficies de deslizamiento, entonces el material del que estn formados no influye en nada sobre dicha calidad. Sin embargo, el rozamiento fluido depende de unas condiciones de velocidad, carga y temperatura. De esta manera, para las velocidades bajas (arranque y parada), los cojinetes giran en sentido de rozamiento mixto cuando no seca, haciendo inevitable el contacto directo entre las superficies de friccin.c) Solid OilEl Solid Oil es unamatrizde polmero saturada deaceitelubricante que rellena el espacio interior del rodamiento por completo y encapsula la jaula y los elementos rodantes. El Solid Oil utiliza la jaula como un elemento de refuerzo y gira con l. Al soltar el aceite, el Solid Oil proporciona unabuena lubricacin a los elementos rodantes y a los caminos de rodadura durante el funcionamiento.Elmaterialdel polmero tiene unaestructuraporosa con millones de micro-poros que retienen el aceite lubricante. Los poros son tan pequeos que el aceite se retiene debido a la tensin de la superficie. El aceite representa unamediadel 70% del peso del material.d) Montaje Segn la RAE montaje se define como la colocacin o ajuste de las piezas de un aparato, mquina o instalacin en el lugar que les corresponde.2. CARACTERSTICAS Y CLASIFICACINLos rodamientos son piezas de acero aleado con cromo, manganeso y molibdeno, para facilitar la ejecucin de rigurosos tratamientos trmicos y obtener piezas de gran resistencia al desgaste y a la fatiga. En la seleccin de los materiales, deben tomarse en consideracin las temperaturas de operacin y una adecuada resistencia a la corrosin. El material para las jaulas ha evolucionado en forma importante actualmente se utilizan aceros, metales de bajo roce y poliamida. Otra caracterstica de los rodamientos es la exactitud de sus dimensiones cada parte de tener tolerancias muy estrechas para un satisfactorio funcionamiento del conjunto. Existen rodamientos de muy variados tipos para adecuarse a las diversas aplicaciones, es muy importante escoger el rodamiento preciso, tomando la decisin en base a criterios tales como: costo, facilidad de montaje, vida til, dimensiones generales, simpleza del conjunto, disponibilidad de repuestos y tipo de lubricacin. Desde el punto de vista cinemtico, pueden clasificarse en tres categoras:

Rodamientos para cargas radiales. Pueden soportar preferentemente cargas dirigidas en la direccin perpendicular al eje de rotacin. Rodamientos para cargas axiales. Pueden soportar cargas que acten nicamente en la direccin del eje de rotacin. A su vez pueden ser: rodamientos de simple efecto, que pueden recibir cargas axiales en un sentido, y rodamientos de doble efecto, que pueden recibir cargas axiales en ambos sentidos. Rodamientos para cargas mixtas. Pueden soportar esfuerzos radiales, axiales o ambos combinados. Rodamientos rgidos de bolas: Robustos, verstiles y silenciosos. Pueden funcionar a altas velocidades y son fciles de montar. Los rodamientos de una hilera tambin estn disponibles en versiones obturadas; estn lubricados de por vida y no necesitanmantenimiento.Los rodamientos de una hileraconescotede llenado y los dedoshileras son adecuadosparacargas pesadas. Rodamientos de bolas a rtula: Insensibles a la desalineacin angular. Tambin disponibles en versiones obturadas y lubricadas de por vida, para un funcionamiento sin mantenimiento. Los rodamientos montados en manguitos de fijacin y alojados en soportes de pie SKF proporcionan unas disposiciones econmicas. Rodamientos de seccin estrecha: Son compactos, rgidos y ahorranespacio.Pueden soportar cargas combinadas. Una variedad dediseosISOy de seccinfijaofrece gran flexibilidad para disear disposiciones de bajopesoy bajo rozamiento. Tambin disponibles en versiones obturadas para un mantenimiento sencillo. Rodamientos de rodillos cilndricosPueden soportar pesadas cargas radiales a altas velocidades. Los rodamientos de una hilera deldiseoEC tienen unageometrainterna optimizada que aumenta su capacidad decargaradial y axial, reduce su sensibilidad a la desalineacin y facilita su lubricacin. Los rodamientos completamente llenos de rodillos incorporan el mximonmerode rodillos y no tienenjaula.Estn diseados para cargasmuypesadas y velocidades moderadas.

Rodamientos de rodillos a rtula

Robustos rodamientos autoalineables que son insensibles a la desalineacin angular. Ofrecen una gran fiabilidad ylargaduracin incluso en condiciones de funcionamiento difciles. Montados en manguitos de fijacin o de desmontaje y alojados en soportes de pie SKF, proporcionan unas disposiciones de rodamientoseconmicas.Tambin disponibles con obturaciones para un funcionamientolibrede mantenimiento. Rodamientos de agujas

Su baja seccin transversal les hace adecuados para espacios radiales limitados. Pueden soportar cargas radiales pesadas. La amplia variedad de diseos, incluyendo rodamientos combinados para cargas radiales y axiales, permite unas disposiciones de rodamientos sencillas, compactas y econmicas. Rodamientos de bolas concontactoangular

Diseados para cargas combinadas, proporcionan unas disposiciones de rodamientos rgidas. Los rodamientos de dos hileras, tambin disponibles con obturaciones, simplifican las disposiciones ya que pueden soportar y fijar un eje en ambas direcciones. Los rodamientos de bolas con cuatro puntos de contacto ahorran espaciocuandolas cargas axiales actan en ambas direcciones. Rodamientos axiales de rodillos cilndricosPueden soportar cargas axiales pesadas de simpleefecto.Rgidos y tambin insensibles a las cargas de impacto. Se puedenobtenerdisposiciones muy compactas si los componentes adyacentes pueden servir como caminos de rodadura. Rodamientos axiales de bolasDiseados para cargas puramente axiales. Estn disponibles diseos de simple y dedobleefecto, as como con contraplacas esfricas para compensar los errores de alineacin. Estos rodamientos son desarmables, para facilitar el montaje. Rodamientos de rodillos cnicosDiseados para pesadas cargas combinadas. Lasexcelentesrelacionesde capacidad de carga/seccin transversal proporcionan unas disposiciones de rodamientos econmicas. Los rodamientos TQ-Line son menos sensibles a la desalineacin y ofrecen una larga duracin, gran fiabilidad y bajas temperaturas de funcionamiento. EldiseoCL7C tiene una alta exactitud de giro y un bajoparde rozamiento. Rodamientos axiales de rodillos a rtulaRobustos rodamientos autoalineables, insensibles a la desalineacin angular. Pueden soportar fuertes cargas axiales. Tambin pueden soportar cargas radiales de hasta un 55% de la carga axial actuando simultneamente. Ofrecen una alta fiabilidad y gran duracin, incluso en condiciones de funcionamiento difciles. El diseo desarmable facilita el montaje. Rodamientos axiales de agujas: Pueden soportar cargas axiales pesadas en unadireccin. Rgidos e insensibles a las cargas de impacto. La baja seccin transversal proporciona unas disposiciones de rodamientos muy compactas. Si se pueden mecanizar caminos de rodadura en las piezas adyacentes, la corona de agujas axial puede servir de rodamiento y requierepocoespacio. RoldanasUnidades de rodamiento listas para montar con aro exterior reforzado para cargas pesadas, incluyendo las cargas de impacto. Los rodamientos con dimetro exterior bombeado pueden aceptar desalineacin. Coronas de orientacinTransmiten fuertes cargas combinadas y movimientos de orientacin en disposiciones con gran dimetro. Uno o ambos aros puedentenerengranaje integral y los dos aros tienen agujeros para los pernos de montaje. Forman una parte integral delsistemade accionamiento. Permiten unassoluciones compactas y econmicas, que pueden reemplazar a las disposiciones de rodamientos mltiples tradicionales.3. ANTECEDENTES HISTRICOSEl rodamiento tiene su nombre y su origen de los cuerpos rodantes, tales como el rodillo de madera que utilizaban los egipciosen la poca de los faraones.Este procedimiento permiti: Aumentar la velocidad de desplazamiento Resolver el problema de friccin Disminuir el lado pesado de las tareas.

Si nuestro rodamiento le debe mucho al rodillo de madera, tambin se inspir mucho de la rueda. Es el principio de la rotacin que los rene, pues cada uno gira sobre un eje. Entonces, el problema a solucionar era el siguiente: luchar contra la friccin por la rotacin, aumentando la velocidad.

Leonardo da Vinci fue el primero en dibujar una pieza capaz de resolver este problema. El precursor del rodamiento haba nacido, pero nicamente sobre el papel.

El verdadero cambio histrico del rodamiento fue la Revolucin Industrial. El rodamiento se adapt a su entorno (de ah los distintos tipos de rodamientos) y contribuy en los progresos tcnicos, en el desarrollo de la industria y, en consecuencia, en los modos de vida.En el siglo XIX, se asiste al nacimiento de una multitud de aplicaciones y de perfeccionamientos de los rodamientos, gracias a los progresos realizadosen la misma poca en el sector de la metalurgia y de la tcnica.En 1909, JoseKirner, un destacado ingeniero de la empresa Norma Compagnie, de Cannstatt,Alemania, obtuvo una patente de su invento de un rodamiento de rodillos cilndricos. El diseo incorporaba caminos de rodadura abombados, evitando as tensiones en los bordes de los rodillos. El rodamiento estaba construido con rodillos cortos, fabricados con precisin y guiados exactamente entre las pestaas, lo cual ofreca muchas ventajas. Josef Kirner, consciente de la gran importancia de esta novedad, introdujo el rodamiento en Alemania a pesar de la fuerte oposicin de muchos colegas.En 1914, SKF de Gotemburgo, Suecia, adquiri la mitad de las acciones de Norma CompagnieGmbH, y la empresa se incorpor al Grupo SKF. Desde entonces, la historia del rodamiento de una hilera de rodillos cilndricos ha estado vinculada a la de SKF, y su desarrollo se ha caracterizado por muchos hitos destacados.El perodo de 1920 a 1925 se distingui por un reconocimiento tal de la importancia del diseo del rodamiento de rodillos cilndricos que las empresas de la competencia empezaron a copiarlo. Durante la dcada de 1920 se registraron importantes avances en las aplicaciones para ferrocarriles: la combinacin de los diseos NU y NH en los motores de traccin ferroviarios, que todava se emplea hoy, y la de los diseos WJ y WUJ para cajas de grasa.En el curso de la dcada de 1930, SKF tom la iniciativa de normalizar las dimensiones principales de los rodamientos de rodillos cilndricos, que con ello se igualaron a las de los rodamientos de bolas estndar. En la serie estrecha, el dimetro de los rodillos se hizo igual a su longitud, mientras que en los modelos grandes se adopt una relacin entre longitud y dimetro de rodillo de aproximadamente 1,5, quedando as establecidos casi todos los diseos bsicos y clsicos de la actualidad.El rodillo B se hizo realidad en la dcada de 1950. Durante el anterior decenio se presentaron las primeras descripciones tericas del perfil ideal de los elementos rodantes y rodillos abombados con un perfil de arco circular. La teora de Lundberg form la base del perfil abombado de los rodamientos de rodillos cilndricos, y dio finalmente como resultado el rodillo B, que tena un perfil recto en su parte central y era ligeramente abombado hacia los extremos. La implementacin prctica de este diseo signific un gran paso adelante, pues entonces fue posible determinar con mayor exactitud la altura del bombeo requerido. Con la desalineacin del eje, an se tena que estimar.La introduccin de los rodamientos del tipo E en la dcada de 1960 marc un nuevo hito en la historia del rodamiento de rodillos cilndricos. Su diseo permita optimizar la seccin transversal del rodamiento para incorporar un juego de rodillos reforzado compuesto no slo por rodillos de mayor tamao y ms largos, sino tambin por un mayor nmero de rodillos. Esto aumentaba en un 35% la capacidad de carga y prolongaba considerablemente la vida til del rodamiento.Puede decirse que la fabricacin del rodamiento del tipo E fue un reto, puesto que se haban modificado las dimensiones de los rodillos y se introdujeron jaulas nuevas. Todos los rodamientos de la serie de dimensiones 2, 22, 3 y 23 se redisearon segn el tipo E. En las dems series solo se redisearon algunos elementos selectivos.En 1981 fue cuando aparecieron los rodamientos de rodillos cilndricos EC con contacto de extremo/ pestaa modificado. La geometra de la pestaa tiene un diseo abierto, y la superficie de los extremos de los rodillos est tratada para mejorar la eficacia del lubricante y reducir la friccin y la temperatura operativa, con el resultado de menor necesidad de mantenimiento. El contacto ms efectivo entre el extremo de los rodillos y la pestaa redunda en una mayor capacidad de carga axial en los rodamientos que tienen pestaas en los aros interiores y exteriores.La introduccin en 1984 del perfil logartmico en los caminos de rodadura de los rodillos signific otra optimizacin de las condiciones de contacto. Este perfil proporciona una distribucin ptima de la carga entre los rodillos y caminos de rodadura que reduce notablemente el riesgo de tensiones en los bordes e incrementa la fiabilidad operativa, incluso en aplicaciones en las que se produce desalineacin y flexiones del eje.El nuevo milenio empez con una novedad muy importante: la introduccin de los rodamientos de rodillos cilndricos SKF Explorer. Estos rodamientos son el resultado de muchos aos de intensa labor de investigacin realizada por un grupo internacional de cientficos e ingenieros de SKF. Durante este perodo, especialistas en materiales y fabricacin de la empresa incorporaron varias mejoras en colaboracin con el personal responsable de la produccin. Entre ellas pueden citarse: Acero extremadamente puro y homogneo, con un mnimo de inclusiones, como material del rodamiento. El contenido de oxgeno, que es una magnitud de la pureza, se ha reducido a niveles extremadamente bajos. Esto incrementa la resistencia a la fatiga de los puntos de contacto de rodadura y prolonga la duracin del rodamiento. Nuevos procedimientos de tratamiento trmico, que optimizan la resistencia a daos y temperaturas altas durante el funcionamiento, sin afectar a la estabilidad dimensional. Dureza de los aros y rodillos seleccionada para un rendimiento ptimo. Esto los hace menos sensibles a contaminantes y contribuye a que su vida til sea extremadamente larga. Procesos de fabricacin modernizados que han contribuido a incrementar significativamente la calidad del producto. Esto quiere decir que los aros pueden fabricarse con mejor redondez y que pueden reducirse an ms las desviaciones de la forma ptima de los rodillos. Los resultados de las tolerancias ms ajustadas tal vez sean invisibles, pero durante el funcionamiento los rodamientos son claramente ms silenciosos y tienen menos vibraciones.

CAPTULO IIRODAMIENTOS EN LA INGENIERA INDUSTRIAL

2.1 DESCRIPCIN DE LAS APLICACIONES:

Hoy en da, los rodamientos tienen mltiples aplicaciones tanto en los mercados industriales como en la aeroespacial y la defensa, haber alcanzado un alto desarrollo de ingeniera, entre las formas de aplicacin podemos destacar para la Ingeniera Industrial son los rodamientos en baleros de bolas que sirven en equipos automatizados, los rodamientos en seguidores de levas para equipos de semiconductores, los rodamientos de agujas para el manejo de materiales, los rodamientos de rodillos cnicos y cnicos axiales para maquinas y herramientas.

Aplicaciones tpicas de los rodamientos en la Industria: Transmisiones industriales:En diseos de cajas de engranajes existentes se puede aumentar considerablemente la potencia con rodamientos de alto rendimiento. Donde podra utilizarse el siguiente rodamiento:

Ensambles integradosPara robots y otros procesos de aplicaciones con herramientas. Asistencia para diseo de ingeniera. Capacidad de produccin por volumen.

Prensa de extrusin:El uso de rodamientos en mquinas existentes permite un mayor tiempo efectivo de trabajo y menor mantenimiento. Donde podra utilizarse el siguiente rodamiento:

Bujes auto lubricadosRadiales, axiales, para rtulas tensoras, rtulas esfricas, para alta temperatura y para altas cargas. Maquinaria de pasta y papel:En los refinadores, los rodamientos de alta calidad aumentarn el tiempo efectivo de trabajo y reducir los costes de mantenimiento. Donde podra utilizarse el siguiente rodamiento:

Rodamientos especialesPara la industria comercial, con equipos para semiconductores, empacados y camiones pesados.

Mquinas de moldeo por inyeccinEl uso de un rodamiento en una mquina incrementa el tiempo efectivo de trabajo y reduce el mantenimiento. Donde podra utilizarse el siguiente rodamiento:

Baleros de bolasRectificados de precisin, maquinados de alta precisin y maquinados. Para altas cargas, larga vida til, funcionamiento silencioso.

2.2 IMPORTANCIA: CRITERIOS DE MAXIMIZACIN:

Una eleccin correcta del tipo de rodamiento a usar, permitir que las maquinas usadas en el proceso de produccin sea ms eficiente (productiva), pues se permitir ahorrar costos de produccin, tiempo, evitar accidentes laborales y la mejor calidad en lo producido.

Con la finalidad de mejorar la competitividad en la actividad industrial, maximizando la produccion a un timpo minimo de utilizacion de los recursos. Pudiendose descibir algunas caracteristicas del rodamiento correcto que hara mas eficiente la empresa:

Reduccion de tamao del rodamieto Misma capacidad de carga Mayores velocidades Menos vibracion Menos ruido Menos calor Menos consumo de energia Mayor rendicion del rodamiento Menores costes para la empresa (mantenimiento, reparaciones) Menos lubricante

CAPTULO IIIPARTICIPACION DE LA GEOMETRIA DESCRIPTIVA

3.1. DESCRIPCIONES GEOMETRICAS DE LOS RODAMIENTOS

Los rodamientos como se dijo lneas arriba pueden ser de diversas formas geomtricas, en este presente capitulo se ilustrara algunas formas.

RODAMIENTOS RIGIDOS DE BOLAS

Hay dos tipos de rodamientos sellados: uno usa sellos de contacto con el anillo interior, presentando una excelente y efectiva proteccin contra la entrada de polvo; y el otro usa sellos de no-contacto con el anillo interior, siendo apropiado en las aplicaciones que requieren un bajo par de operacin. Tambin se fabrican rodamientos de bolas de mxima capacidad con ranuras de llenado en los anillos interior y exterior. Estos rodamientos disponen de ms bolas de acero que los tipos estndar, presentando una capacidad de carga dinmica entre un 20% y un 35% mayor. Debido a las ranuras de llenado, no son apropiados para aplicaciones con cargas axiales pesadas, sino, nicamente, en aplicaciones donde la carga radial es predominante o nica.

RODAMIENTOS DE BOLAS CON CONTACTO ANGULAR En este tipo de rodamientos, la lnea que une los puntos de contacto de las bolas de acero con los anillos interior y exterior, forma un ngulo con la lnea que define la direccin radial, llamado ngulo de contacto. Este ngulo es de 30, aunque existen rodamientos que tienen un ngulo de contacto de 40 y otros de 15 (estos ltimos para elevadas velocidades).

RODAMIENTOS DE BOLAS A ROTULA

Este tipo de rodamientos dispone de dos hileras de bolas. La pista de rodadura del anillo exterior forma una superficie esfrica comn para las dos hileras de bolas, y su centro es coincidente con el del rodamiento; por su parte, el anillo interior tiene dos pistas de rodadura, una para cada hilera de bolas. De esta forma, el anillo interior junto con las bolas de acero y la jaula portabolas pueden oscilar sobre el anillo exterior, adaptndose automticamente a un posible desalineamiento que pudiera presentar el rbol.

RODAMIENTOS DE RODILLOS CILINDRICOS

Existen rodamientos de rodillos cilndricos con rebordes en los dos anillos, por lo que pueden ser cargados con cargas radiales y axiales combinadas. RODAMIENTOS RADIALES DE AGUJAS Tienen como elementos rodantes unos cilindros muy largos con respecto a su dimetro, denominados agujas. En general, tienen las mismas aplicaciones que los rodamientos radiales de rodillos cilndricos normales, es decir, grandes cargas radiales; siendo adecuados para montajes con reducido espacio y gran precisin en el centrado.

RODAMIENTOS DE RODILLOS CONICOS La configuracin de su diseo hace que los vrtices de los conos de rodillos y pistas de rodadura se encuentren en un punto comn sobre el eje del rodamiento. Los rodillos son guiados por el contacto entre el extremo mayor del rodillo y el reborde mayor del anillo interior. El contacto lineal entre los rodillos y las pistas de rodadura, hace que estos rodamientos tengan una elevada capacidad de carga; a su vez, resisten velocidades relativamente elevadas.

Tienen una alta capacidad para soportar cargas radiales, cargas axiales en una direccin y cargas combinadas. Cuanto ms grande es el ngulo de contacto, ms grande es la capacidad de carga axial. RODAMIENTOS AXIALES DE BOLAS DE SIMPLE EFECTO Las bolas estn alojadas en una jaula portabolas dispuesta entre una arandela ajustada en el alojamiento del soporte y una arandela ajustada al rbol. Es desmontable, siendo su montaje muy simple, ya que los componentes se pueden montar por separado. El ngulo de contacto es de 90, debiendo el plano de rodamiento ser perfectamente perpendicular al eje de rotacin.

RODAMIENTOS AXIALES DE RODILLOS CILINDRICOS Estn constituidos por dos aros, uno ajustado en el eje y otro en el alojamiento del soporte, y unos rodillos cilndricos alojados en una jaula portarrodillos. Se puede conseguir un diseo compacto, utilizando nicamente los rodillos y jaula portarrodillos, empleando el eje y el alojamiento del soporte como pistas de rodadura.

RODAMIENTOS AXIALES DE BOLAS DE DOBLE EFECTO Estn constituidos por una arandela ajustada al rbol, dotada de dos caminos de rodadura, uno por cada cara, dos conjuntos de bolas alojadas en sus respectivas jaulas portabolas, y dos arandelas extremas ajustadas en el alojamiento del soporte. Su diseo admite grandes cargas axiales en los dos sentidos, pero no deben estar sometidos a esfuerzos radiales; as como, por lo general, no admiten grandes velocidades. El plano de rodamiento ha de ser perfectamente perpendicular al eje de rotacin. RODAMIENTOS AXIALES DE RODILLOS ESFRICOS Su diseo es similar a los rodamientos radiales de rodillos esfricos, con la excepcin de que nicamente disponen de una hilera de rodillos y, particularmente, tienen un gran ngulo de contacto. Al utilizar rodillos en forma de tonel como elementos rodantes, son de naturaleza oscilante, permitiendo algn error de alineacin o flexin del rbol. .

3.2. IMPORTANCIA DE LA GEOMETRA DESCRIPTIVA EN LOS RODAMIENTOS

Antes del montaje o del desmontaje de rodamientos deben hacerse todos los preparativos necesarios para un trabajo continuado. Con ayuda del dibujo de taller y geometra descriptiva conviene estudiar la construccin y el orden a seguir para montar las diferentes piezas. Ya antes de comenzar el montaje debe prepararse un esquema de los distintos procesos de trabajo y aclarar a qu temperatura ha de calentarse, cual es la magnitud de las fuerzas para montar o desmontar los rodamientos. Si durante el montaje o el desmontaje de los rodamientos fuese necesario tomar medidas especiales, hay que poner a disposicin del montador instrucciones detalladas en las que se especifiquen todas las particularidades del montaje: mtodos de transporte, dispositivos de montaje y de desmontaje, instrumentos de medicin, instalaciones de calentamiento, tipo y cantidad de lubricante, etc.

Las proyecciones en papel, las estimaciones en el contacto angular, las estimaciones sobre la interseccin entre el rodamiento y el eje, etc son los aportes que la geometra y el dibujo hacen al momento de disear un rodamiento o ayudan a elegir uno de acuerdo a lo que se va a producir.Ejemplo de ellos se tiene a continuacin, los rodamientos de contacto angular, el cual permite tener mayor velocidad.

CAPTULO IVPLANTEAMIENTO INNOVADOR

Antes de empezar con una explicacin del planteamiento, se pasara a formular el problema el cual se resume en la siguiente interrogante:

Cmo optimizar la velocidad de las maquinarias industriales modificando la forma de los rodillos?

a) Explicacin del planteamientoEsto se lleva a cabo utilizando una nueva forma de rodillos: los rodillos cilndricos. Los rodamientos axiales de rodillos cilndricos se componen de coronas axiales de rodillos cilndricos, discos-alojamiento y discos-eje.Los rodamientos axiales de rodillos cilndricos tienen una altura constructiva axial muy reducida, una elevada capacidad de carga, son muy rgidos y absorben cargas axiales en un sentido.Las coronas axiales de rodillos cilndricos se componen de una jaula axial con una o dos hileras de rodillos cilndricos. Las coronas axiales tienen una altura constructiva axial muy reducida, una elevada capacidad de carga y son muy rgidas. Absorben fuerzas axiales en un sentido y actan como rodamientos libres en direccin radial. Las coronas axiales se combinan con discos-alojamiento y discos-eje, o bien se integran directamente en la construccin anexa. Si las coronas axiales se utilizan sin discos axiales, las pistas de rodadura tienen que estar realizadas como pista de rodadura para rodamientos.b) Justificacin de la propuestaA travs de los aos, la fabricacin e investigacin de materiales y las mejoras de los procesos han permitido reducir el tamao de los componentes de las mquinas sin disminuir la potencia. Con cada fase del desarrollo, los ingenieros tenan dos opciones: reducir el tamao de la aplicacin, o aumentar la potencia. La nueva generacin de rodamientos axiales de rodillos cilndricos representa la siguiente mejora significativa de rendimiento.

Pero esto no es un pequeo salto al siguiente nivel. Es un salto espectacular en el rendimiento de los rodamientos. Las pruebas han demostrado que estos rodamientos axiales de rodillos a rtula pueden durar hasta tres veces ms que el rodamiento que comnmente se utiliza.

Mismo dimetro exterior

El mismo dimetro exterior, pero mayor dimetro de agujero, proporciona mayor rigidez del eje y una reduccin del 34 % de la masa.

Menor dimetro de agujero

El menor dimetro de agujero y menor dimetro exterior proporcionan un incremento del 12 % de la capacidad de velocidad y una reduccin del 35 % de la masa.

c) Diseo en base a modelosEsta nueva disposicin de los rodamientos se disea y compone de las siguientes partes: Rodamientos axiales de rodillos cilndricosLos rodamientos axiales de rodillos cilndricos se componen de coronas axiales de rodillos cilndricos, discos-alojamiento y discos-eje.Los rodamientos axiales de rodillos cilndricos tienen una altura constructiva axial muy reducida, una elevada capacidad de carga, son muy rgidos y absorben cargas axiales en un sentido.

Coronas axiales de rodillos cilndricosLas coronas axiales de rodillos cilndricos se componen de una jaula axial con una o dos hileras de rodillos cilndricos. Las coronas axiales tienen una altura constructiva axial muy reducida, una elevada capacidad de carga y son muy rgidas. Absorben fuerzas axiales en un sentido y actan como rodamientos libres en direccin radial. Las coronas axiales se combinan con discos-alojamiento y discos-eje, o bien se integran directamente en la construccin anexa. Si las coronas axiales se utilizan sin discos axiales, las pistas de rodadura tienen que estar realizadas como pista de rodadura para rodamientos. Discos-alojamientoLos discos-alojamiento estn fabricados con arranque de viruta, la superficie envolvente est rectificada y la pista de rodadura est mecanizada con precisin. Se pueden centrar exteriormente y se combinan con las coronas axiales, si la superficie anexa no se puede utilizar como pista de rodadura. Discos-ejeLos discos-eje estn fabricados con arranque de viruta, el agujero est rectificado y la pista de rodadura est mecanizada con precisin. Se pueden centrar interiormente y se combinan con las coronas axiales, si la superficie anexa no se puede utilizar como pista de rodadura. Discos de rodaduraLos discos de rodadura se pueden utilizar indistintamente como discos-eje y discos-alojamiento. El agujero y la superficie envolvente estn torneados y la pista de rodadura est rectificada.El modelo que se sigue para la elaboracin del trabajo investigativo son los rodamientos SKF Explorer, que ya han elaborado un tipo similar de rodamientos. Los rodamientos de una hilera de rodillos cilndricos SKF Explorer han establecido un nuevo estndar en rendimiento y resistencia. Poseen mayor capacidad para soportar cargas dinmicas y alcanzan una vida til hasta tres veces ms prolongada que la norma anterior, lo cual los hace superiores a otros rodamientos de rodillos cilndricos convencionales. Recientemente, SKF redise algunos modelos de tamao medio, que se sumaron a la clase de rendimiento SKF Explorer. Estos modelos se designan con el sufijo /PEX.Las mejoras en el rendimiento de los rodamientos de rodillos cilndricos que SKF ha introducido durante los ltimos 100 aos han permitido reducir su tamao y, a pesar de ello, mantener el rendimiento necesario. La menor friccin y la disminucin radical de la masa del rodamiento han desembocado en un menor consumo de energa.Sin embargo, el progreso no se ha detenido ah. En algunas aplicaciones, como en la industria minera y en las cajas de engranajes industriales, en especial para los aerogeneradores, la capacidad de soportar grandes cargas es extremadamente importante para conseguir una alta fiabilidad operativa. SKF ha desarrollado rodamientos de rodillos cilndricos de gran capacidad. Estos modelos SKF Explorer tienen un mayor nmero de rodillos en comparacin con la versin estndar, pero conservan las mismas dimensiones principales e internas. El grosor de los tabiques permanece invariable, en concordancia con el diseo del tipo E, que ha demostrado su xito durante 45 aos.La innovacin estriba en el desarrollo de la jaula. En un rodamiento de rodillos cilndricos de alta capacidad la jaula est montada muy por encima o por debajo del dimetro del crculo primitivo y se gua en los rebordes del aro. La jaula de acero de tipo ventana posee una gran resistencia, comparable a la de las jaulas macizas de latn de dos piezas, aunque aloja ms rodillos.En comparacin con los rodamientos estndar, y dependiendo del diseo de jaula, el nmero de rodillos en el rodamiento puede aumentar hasta dos en los modelos de la serie 23, y hasta tres en los de la serie 22.Tras estudios y simulaciones tericas, ese diseo se someti a ensayos y pruebas durante un ao. El test de validacin final ocup 1000 horas. Los rodamientos de rodillos cilndricos de alta capacidad SKF de varios tamaos han estado funcionando con xito durante aos en turbinas elicas. Las inspecciones realizadas han mostrado la superioridad de su rendimiento en estas aplicaciones.Finalmente, para atender al incesante aumento de la demanda de menor friccin y, con ello, de menor consumo de energa, en 2007 SKF introdujo el concepto de rodamientos energticamente eficientes. Los primeros rodamientos de rodillos cilndricos de este tipo (E2) desarrollados por SKF fueron versiones de tamao medio de la serie NJ. En comparacin con el tipo estndar de SKF, el nuevo rodamiento de rodillos cilndricos SKF E2 muestra una reduccin de la friccin de hasta el 85% en aplicaciones con carga axial, y mayor capacidad de carga dinmica mediante la incorporacin de caractersticas del SKF Explorer. Estos rodamientos de friccin muy baja estn destinados a una amplia gama de aplicaciones, aunque el objetivo principal son las transmisiones industriales y de turbinas elicas.Su caracterstica clave es una menor friccin, que da como resultado temperaturas de funcionamiento ms bajas, mejores condiciones de lubricacin y ms capacidad de carga axial. Esto va combinado con menos consumo de energa y mayor eficiencia, con la correspondiente reduccin de costes y emisiones, adems de velocidades nominales superiores (+10% en comparacin con los valores estndar). Las ltimas mejoras introducidas prolongan la vida til e incrementan la fiabilidad, y son el resultado de un extenso legado de rodamientos de rodillos que han cumplido los requisitos de cada poca.

CONCLUSIONES

La nueva tecnologa de los rodamientos con rodillos cilndricos, son una nueva manera de agilizar los procesos de una maquinaria industrial, ya que la manera como se est dispuesto aumenta la velocidad y disminuye el desgaste de los rodillos. Las caractersticas y disposiciones de los diferentes tipos de rodamientos lleva a razonar que hay una infinita gama de maneras para distribuir un rodamiento y los SFK Explorer axiales son una mejor opcin. Los rodamientos tienen alta utilidad importancia en la ingeniera industrial, ya que estos estn presentes en las maquinas industriales (transporte, produccin, procesamiento, entre otros) Si se elije correctamente, podran maximizar el beneficio a la empresa, pues se reduciran costos de mantenimiento, tiempo, aumenta la capacidad de carga, implicaria menos consumo de energia. La geometra descriptiva aporta sus tcnicas mediante el estudio de la construccin y el orden a seguir para montar las diferentes piezas, adems las proyecciones en papel, las estimaciones en el contacto angular, las estimaciones sobre la interseccin entre el rodamiento y el eje, etc., esto adems ayuda a elegir un tipo de rodamiento de acuerdo a lo que se va a emplear.

BIBLIOGRAFA

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