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5/28/2018 Rodamientos Af

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Fundacin Universidad de Atacama

Especialidad Mecnica AutomotrizEscuela Tcnico Profesional

Mdulo AUTOMATIZACIN.

RODAMIENTOS - PAGINA 1CAZ

RODAMIENTOSEn las mquinas y mecanismos se utilizan con gran frecuencia rganos de transmisi

del movimiento, y muy especialmente, del movimiento de rotacin, entre los que se puededestacar: rboles y ejes.

1. rbol. Elemento dinmico de seccin circular que transmite un par motor mediante lorganos mecnicos que lleva montados solidariamente, girando apoyado en unosoportes.

2. Eje. Elemento esttico de seccin circular que sirve de apoyo a uno o ms rganomviles que giran sobre l.

Los rboles giran apoyados sobre unos soportes dispuestos en sus etremos, debiendestar estos soportes suficientemente dimensionados para poder resistir con toda seguridalos esfuerzos que les transmitan aquellos.

El rbol no gira directamente sobre el soporte, sino que entre ambos se sit!a uelemento intermedio denominado cojinete. En este cojinete, el rozamiento que se produccomo consecuencia del giro del rbol, no debe sobrepasar los l"mites admisiblesreducindose ste por medio de una lubricacin adecuada.


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Los cojinetes pueden ser de dos tipos:

a# cojinetes de deslizamiento $casquillos# y

b# cojinetes de rodadura $rodamientos#

El rozamiento por rodadura que presentan los rodamientos es muc%o ms reducido que erozamiento por deslizamiento de los casquillos& de all" se derivan una serie de ventajas autilizar rodamientos frente a la utilizacin de casquillos, entre las que podemos se'alar:

(. Escaso rozamiento, sobre todo en el arranque.). *ayor velocidad admisible.+. *enor consumo de lubricante $algunos vienen lubricados de por vida#.. *enor costo de mantenimiento.-. *enor temperatura de funcionamiento.. *enor tama'o a igualdad de carga./. 0educido desgaste de funcionamiento.1. 2acilidad y rapidez de recambio.3. 4ran capacidad de carga.

5eg!n lo anterior, %oy d"a en las mquinas rotativas se utilizan mayoritariamenterodamientos.

CONSTITUCIN DE LOS RODAMIENTOS

Los rodamientos son elementos normalizados en dimensiones y tolerancias. Estnormalizacin facilita la intercambiabilidad, pudiendo disponer repuestos de diferentefabricantes, asegurando un correcto montaje sin necesidad de un ajuste posterior de lomismos.

Estn constituidos por dos o msaros concntricos, uno de los cuales vaalojado en el soporte $aro eterior# y elotro va montado en el rbol $aro interior#.

Entre los dos aros se disponen los

elementos rodantes $bolas, rodilloscil"ndricos, rodillos cnicos, rodillosesfricos, etc.#, los cuales ruedan sobrelas pistas de rodadura practicadas en losaros, permitiendo la movilidad de la partegiratoria respecto a la fija.

6ara conseguir que guarden la debida distancia entre s", los elementos rodantes vaalojados en una pieza de c%apa estampada, denominada, jaula portabolas o portarrodillos.


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Los rodamientos se construyen en acero de adecuadas caracter"sticas de dureza tenacidad, permitiendo soportar, con muy poco desgaste, millones de revolucionessometidos a cargas y esfuerzos, a veces, concentrados y localizados.

La lubricacin var"a con la velocidad y el tama'o de los rodamientos, efectundoscon aceite o grasa consistente.

CLASIICACION DE LOS RODAMIENTOS

Desde e! punto de "ist# cine$%tico& pueden c!#si'ic#rse en tres c#te(or)#s:

(. 0odamientos para cargas radiales. 6ueden soportar preferentemente cargas dirigidaen la direccin perpendicular al eje de rotacin.

Rod#$ientos r#di#!es. Rod#$ientos #*i#!es

). 0odamientos para cargas aiale s . 6ueden soportar cargas que act!en !nicamente ela direccin del eje de rotacin. 7 su vez pueden ser: rodamientos de simple efectoque pueden recibir cargas aiales en un sentido, y rodamientos de doble efecto, qupueden recibir cargas aiales en ambos sentidos.

3. 0odamientos para cargas mita s .6ueden soportar esfuerzos radiales,

aiales o ambos combinados.

Rodamientos para ar!as mi"tas


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Se(+n e! tipo de e!e$entos rod#ntes uti!i,#dos:

(. Rod#$ientos de -o!#s. 5on adecuados para altas velocidades, alta precisin, bajo patorsional, baja vibracin.

89L7 E52E0;7

). Rod#$ientos de rodi!!os. Los rodillos pueden ser de diferentes formas: cil"ndricoscnicos, forma de tonel $la generatriz es un arco de circunferencia# y de aguja$cilindros de gran longitud y peque'o dimetro#. 5e caracterizan por tener una gracapacidad de carga, asegurando una vida y resistencia a la fatiga prolongadas.

;L


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SELECCION DE RODAMIENTOS

5e fabrican rodamientos en una gran variedad de tipos, formas y dimensiones. ;ad

tipo de rodamiento presenta propiedades y caracter"sticas que dependen de su dise'o y qulo %acen ms o menos adecuado para una determinada aplicacin.

La consideracin ms importante en la seleccin de un rodamiento es escoger aqueque permita a la mquina o mecanismo en la cual se instala, un funcionamiento satisfactorio

6ara facilitar el proceso de seleccin y lograr la determinacin del rodamiento mapropiado para una tarea, se deben considerar diversos factores y contrastarlos entre s":

(. Espacio disponible.). *agnitud, direccin y sentido de la carga.+. =esalineacin.. Belocidad.-. odos estos cdigos se encuentran tabulados en los catlogos suministrados por lofabricantes de rodamientos.


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6or ejemplo: rodamiento r"gido de bolas +C L(;+

D cdigo de tipo de rodamiento correspondiente a los rodamientos r"gidos de una %iler

de bolas.+D serie de dimetro eterior.CD cdigo de dimetro interior $para obtener el dimetro interior se multiplican estos d"gito

por -.#.L(D cdigo de jaula mecanizada de latn.;+D cdigo de juego radial interno mayor que lo normal.

RODAMIENTOS RI6IDOS DE 7OLAS

Estos rodamientos son de uso general, ya que pueden absorber cargas radiales aiales en ambos sentidos, as" como las fuerzas resultantes de estas cargas combinadas& su vez, pueden operar a elevadas velocidades.

Estos rodamientos no son desmontables ni autoalineables, por lo que requieren unperfecta alineacin del asiento del soporte.

Eisten varios tipos de estos rodamientos: rodamientos r"gidos de bola

desmontables, rodamientos r"gidos de bolas con ranura circunferencial en el anillo eteriopara poder fijarlos aialmente mediante arandelas de retencin, rodamientos r"gidos dbolas con agujero cnico, rodamientos r"gidos de dos %ileras de bolas, etc.

5e fabrican rodamientos prelubricados con tapas de obturacin que impiden lentrada de elementos etra'os y previenen la salida de la grasa. El sello de estorodamientos consiste en un anillo de cauc%o sinttico moldeado a una platina de aceroincorporado al anillo eterior.


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ay dos tipos de rodamientos sellados: uno usa sellos de contacto con el anilinterior, presentando una ecelente y efectiva proteccin contra la entrada de polvo& y el otrusa sellos de noAcontacto con el anillo interior, siendo apropiado en las aplicaciones qurequieren un bajo par de operacin.

>ambin se fabrican rodamientos de bolas de mima capacidad con ranuras dllenado en los anillos interior y eterior. Estos rodamientos disponen de ms bolas de acerque los tipos estndar, presentando una capacidad de carga dinmica entre un )CF y un+-F mayor. =ebido a las ranuras de llenado, no son apropiados para aplicaciones cocargas aiales pesadas, sino, !nicamente, en aplicaciones donde la carga radial epredominante o !nica.

RODAMIENTOS DE 7OLAS CON CONTACTO AN6ULAR

En este tipo de rodamientos, la l"nea que une los puntos de contacto de las bolas dacero con los anillos interior y eterior, forma un ngulo con la l"nea que define la direcciradial, llamado ngulo de contacto. Este ngulo es de +CG, aunque eisten rodamientos qutienen un ngulo de contacto de CG y otros de (-G $estos !ltimos para elevadavelocidades#.

En adicin a las cargas radiales, pueden soportar grandes cargas aiales en usentido& en consecuencia, se suelen disponer dos a dos en posicin simtrica para soportacargas aiales en los dos sentidos $apareado espalda a espalda, o apareado cara a caratambin se pueden disponer en montaje apareado en serie $tandem# para cargas radiales aiales elevadas en un solo sentido.


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Eisten rodamientos de doble %ilera de bolas con contacto angular y rodamientos duna %ilera de bolas con cuatro puntos de contacto, capaces de absorber cargas aiales eambos sentidos. Los rodamientos de doble %ilera de bolas con contacto angular equivalen

dos rodamientos de una %ilera de bolas con contacto angular en un montaje apareadespalda a espalda, de tal forma, que los anillos interior y eterior, son respectivamentformados cada uno, en una sola pieza. 5e pueden fabricar con o sin ranuras de llenado& est!ltimo tipo, a su vez, se puede fabricar con tapa de obturacin.

RODAMIENTOS DE 7OLAS A ROTULA

Este tipo de rodamientos dispone de dos %ileras de bolas. La pista de rodadura deanillo eterior forma una superficie esfrica com!n para las dos %ileras de bolas, y su centres coincidente con el del rodamiento& por su parte, el anillo interior tiene dos pistas drodadura, una para cada %ilera de bolas.

=e esta forma, el anillo interior junto con las bolas de acero y la jaula portabolapueden oscilar sobre el anillo eterior, adaptndose automticamente a un posibdesalineamiento que pudiera presentar el rbol.

5eg!n lo anterior, este tipo de rodamientos se utiliza cuando se prevn fleiones desalineaciones del rbol con respecto al alojamiento del soporte.

La capacidad de carga aial es limitada, en consecuencia, no son apropiados paraplicaciones con cargas aiales elevadas.

RODAMIENTOS DE RODILLOS CILINDRICOS

Estos rodamientos son desmontables, lo cual, facilita el montaje y desmontaje en salojamiento. =ado que los rodillos %acen contacto lineal con las pistas de rodadura, puedesoportar grandes cargas radiales, siendo baja su capacidad de carga aial. Los rodillopueden ser guiados por los rebordes del anillo eterior o del anillo interior.


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Eisten rodamientos de rodillos cil"ndricos con rebordes en los dos anillos, por lo qupueden ser cargados con cargas radiales y aiales combinadas.

>ambin se construyen rodamientos de rodillos cil"ndricos con doble %ilera de rodillos

RODAMIENTOS RADIALES DE A6U/AS

Estos rodamientos se llaman as" por tener como elementos rodantes unos cilindromuy largos con respecto a su dimetro, denominados agujas.

En general, tienen las mismas aplicaciones que los rodamientos radiales de rodillocil"ndricos normales, es decir, grandes cargas radiales& siendo adecuados para montajes co

reducido espacio y gran precisin en el centrado.5e fabrican rodamientos con doble %ilera de agujas, resultando apropiados par

operar con grandes cargas o donde se requiere una gran superficie de apoyo.

>ambin se construyen rodamientos radiales de agujas sin aro interior. En este casolas agujas deben rodar directamente sobre el eje debidamente rectificado y cementado. Esttipo de rodamiento precisa un espacio radial muc%o ms reducido que los rodamientos dagujas con aro interior& adems, como no influye la precisin del aro interior, se obtiene unalta precisin de rodaje.


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9tro tipo de rodamientos de agujas ms simplificados son los rodamientos radialeformados !nicamente por una jaula de agujas. Estos rodamientos no disponen de los arointerior y eterior, por lo que las agujas deben rodar directamente sobre el mismo ejdebidamente cementado y sobre el alojamiento del soporte.

RODAMIENTOS DE RODILLOS A ROTULAS

Estn constituidos por dos %ileras de rodillos en forma de tonel. 7l igual que lorodamientos de bolas a rtulas, la pista de rodadura del anillo eterior forma una superficiesfrica com!n para las dos %ileras de rodillos& por su parte, el anillo interior tiene dos pistade rodadura, una para cada %ilera de rodillos, separadas por un borde central para guiar lorodillos.

=e esta forma, el anillo interior junto con los rodillos y la jaula portarrodillos, puedeoscilar libremente sobre el anillo eterior, adaptndose automticamente a un posibdesalineamiento que pudiera presentar el rbol.

RODAMIENTOS DE RODILLOS CONICOSEn este tipo de rodamientos, los rodillos y las pistas de rodadura tienen forma cnica

La configuracin de su dise'o %ace que los vrtices de los conos de rodillos y pistas drodadura se encuentren en un punto com!n sobre el eje del rodamiento.

Los rodillos son guiados por el contacto entre el etremo mayor del rodillo y el rebordmayor del anillo interior. El contacto lineal entre los rodillos y las pistas de rodadura, %acque estos rodamientos tengan una elevada capacidad de carga& a su vez, resistevelocidades relativamente elevadas.


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>ienen una alta capacidad para soportar cargas radiales, cargas aiales en undireccin y cargas combinadas. ;uanto ms grande es el ngulo de contacto, ms grandes la capacidad de carga aial.

;uando una carga radial pura es colocada sobre el rodamiento, es inducida una cargen la direccin aial& en consecuencia, estos rodamientos se montan, generalmente, epares opuestos uno al otro.

Este tipo de rodamientos son desmontables, es decir, cada anillo puede ser montadindividualmente, permitiendo utilizar ajustes fijos en ambos anillos.

Eisten rodamientos de dos %ileras de rodillos cnicos, los cuales, permiten soportaesfuerzos aiales en ambos sentidos.

RODAMIENTOS A8IALES DE 7OLAS DE SIM9LE EECTO

En este tipo de rodamientos, las bolas estn alojadas en una jaula portabola

dispuesta entre una arandela ajustada en el alojamiento del soporte y una arandela ajustadal rbol. Es desmontable, siendo su montaje muy simple, ya que los componentes spueden montar por separado.

El ngulo de contacto es de 3CG, debiendo el plano de rodamiento ser perfectamentperpendicular al eje de rotacin.

Este tipo de rodamientos puede soportar cargas aiales en un sentido& a su vez, nresulta apropiado para operar a elevadas velocidades. 6ara asegurar el guiado de las bolaen sus caminos de rodadura, deben estar solicitados permanentemente por una carga aiam"nima o precarga.


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RODAMIENTOS A8IALES DE RODILLOS CILINDRICOS

Estn constituidos por dos aros, uno ajustado en el eje y otro en el alojamiento desoporte, y unos rodillos cil"ndricos alojados en una jaula portarrodillos. 5e puede consegu

un dise'o compacto, utilizando !nicamente los rodillos y jaula portarrodillos, empleando eeje y el alojamiento del soporte como pistas de rodadura.

Estos rodamientos son adecuados para soportar grandes cargas aiales en usentido, sustituyendo a los rodamientos aiales de bolas cuando la capacidad de carga destos !ltimos es inadecuada.

RODAMIENTOS A8IALES DE A6U/AS

Estos rodamientos pueden soportar grandes cargas aiales en un sentido. 0equiereun espacio aial m"nimo.

RODAMIENTOS A8IALES DE 7OLAS DE DO7LE EECTOEstn constituidos por una arandela ajustada al rbol, dotada de dos caminos d

rodadura, uno por cada cara, dos conjuntos de bolas alojadas en sus respectivas jaulaportabolas, y dos arandelas etremas ajustadas en el alojamiento del soporte.

5u dise'o admite grandes cargas aiales en los dos sentidos, pero no deben estasometidos a esfuerzos radiales& as" como, por lo general, no admiten grandes velocidadesEl plano de rodamiento %a de ser perfectamente perpendicular al eje de rotacin.

6ara asegurar el guiado de las bolas en sus caminos de rodadura, estos rodamiento

deben estar solicitados permanentemente por una carga aial m"nima o precarga.

RODAMIENTOS A8IALES DE RODILLOS ESRICOS

5u dise'o es similar a los rodamientos radiales de rodillos esfricos, con la ecepcide que !nicamente disponen de una %ilera de rodillos y, particularmente, tienen un grangulo de contacto. 7l utilizar rodillos en forma de tonel como elementos rodantes, son dnaturaleza oscilante, permitiendo alg!n error de alineacin o flein del rbol.


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;uando se aplican cargas aiales grandes, pueden manejar tambin una cierta cantidad decarga radial.

TUERCA DE I/ACIN ARANDELA DE SE6URIDAD

Es uno de los procedimientos ms utilizados para la fijacin aial de rodamientos. 5utiliza una tuerca, ranurada seg!n =< (.1C, y una arandela de retencin con lengHetinterior. En determinados casos ser conveniente utilizar contratuerca como elemento dseguridad.

MAN6UITOS CONICOS EL;STICOS

5e utilizan para fijar rodamientos con agujero cnico en rboles cil"ndricos. =isponen duna ranura longitudinal para facilitar su acoplamiento elstico. Estos manguitos pueden sede dos tipos:


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1. MAN6UITO EL;STICO DE COM9RESIN

El aro interior del rodamiento debe montarse contra un tope, que puede ser un resaltdel rbol o un anillo separador. El manguito se fija aialmente por medio de una tuerc

ranurada y una arandela de seguridad con lengHeta interior.

2. MAN6UITO EL;STICO DE TRACCIN

6ermite la fijacin de un rodamiento cuando el rbol carece de resaltes. 6arinmovilizar el rodamiento con relacin al manguito, se utiliza una tuerca ranurada y unarandela de seguridad con lengHeta interior.

LU7RICACIN DE LOS RODAMIENTOS

6ara el buen funcionamiento de los rodamien t os es condicin indispen s able una buenlubrica c in, ya que: reduce el r ozamiento de rodadura, protege las distintas partes de


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rodamiento de la %e r rumbre y el polv o, abso r be el calor que se desarrolla durante efuncionamiento y aten!a las vibraciones d e l rodamiento durante el funcionamiento.

Eiste una amplia gama de grasas y aceites para la lubricacin de rodamientos. L

seleccin del lubricante depende fundamentalmente de las condiciones de funcionamientoen especial de la gama de velocidades y temperaturas.

La grasa es el lubricante ms utilizado en rodamientos, ya que es fcil de manejar requiere un dispositivo de obturacin muy simple. 5u empleo est recomendado cuandeista la posibilidad de que el lubricante pueda salir por los soportes y se quieran evitagoteras peligrosas para los materiales de trabajo $tetiles, alimenticios, etc.#, cuando lforma de los rodamientos permita una fcil afluencia de la grasa a las %endiduras, y cuandse requiera una proteccin segura contra toda suerte de agentes corrosivos, %umedadpolvo, etc.

La lubricacin por aceite se utiliza en caso de grandes velocidades de giro y elevadatemperaturas, cuando la forma o disposicin de los rodamientos no permita regular lafluencia de grasa, o cuando sea preciso enfriar los soportes por circulacin de lubricante.

MANE/O DE RODAMIENTOS

Los rodamientos son elementos de alta precisin. ?n manejo inadecuado provocarsu falla prematura y un mal funcionamiento de la maquinaria. 6ara evitar que esto ocurra, sdeben tomar precauciones en su manejo. Istos deben ser montados en un ambiente dtrabajo limpio, libre de contaminantes que se filtren a su interior, evitando tambin qu

reciban golpes innecesarios.Los rodamientos manejados adecuadamente, pueden responder fiablemente a un

amplia gama de condiciones de trabajo. 7l considerarlos como un elemento de precisin duna mquina, pueden da'arse con un manejo inadecuado a!n antes de empezar a trabajar.

Se de-en tener en cuent# estos principios (ener#!es:

;onservar limpio el rodamiento y el ambiente que lo rodea, para lo cual se espera %astel !ltimo momento para etraerlo de su caja que lo contiene.

El rodamiento est tratado trmicamente para alcanzar unos determinados niveles ddureza. 5e puede considerar frgil ante impactos o fuerzas ecesivas realizadadurante montajes o desmontajes poco cuidadosos.


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(. Elegir un lugar limpio). 0evisar el rbol, alojamiento y radios $dimensiones, acabado y formas geomtricas#.+. Berificar las dimensiones del eje y alojamiento.. ?sar %erramientas de montaje adecuadas que no tengan desgaste

-. Limpiar el rbol, alojamiento y radios.. >ener cuidado al tocar las superficies rectificadas del rodamiento para impedir posible

rastros de ido./. 7l montar los anillos interior y eterior por separado, aplicar la fuerza tambin a cad

uno por separado evitando montar, por ejemplo, el aro eterior golpeando el aro interiomontado.

1. Evitar impactos. JLL9 directamente al rodamientoK3. Los rodamientos de rodillos cnicos se montan ajustndolos contra otro rodamiento

generalmente del mismo tipo. Este ajuste se realizar con tuercas de apriete o discode compensacin entre otros mtodos. Estos ajustes suponen una precarga para lorodamientos, que deber considerar la carga a soportar, una vez alcanzada ltemperatura de funcionamiento deseada. Este factor de temperatura en trabajo eimportante considerarlo, ya que al calentarse el mecanismo, es diferente la disipacide calor en los rboles, los cubos y los componentes del rodamiento y por lo tanto ejuego inicial puede verse muy reducido llegando incluso a bloquear el sistema.

Mont#je por presin

En este tipo de montaje, idealmente, la fuerza se aplica con una prensa %idrulica. Elos rodamientos ms peque'os se puede emplear un martillo con cabeza de cauc%o.


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T es la variacin de temperatura en ;

L es la variacin de longitud en mm

es el coeficiente de dilatacin lineal del acero $() (CA# (M ;

d es el dimetro interior del rodamiento


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(