RODAMIENTOS:
Un rodamiento es un tipo de cojinete formado por unos cilindros unidos a un eje y una pieza, entre ellos se colocan unas bolas, agujas o rodillos que giran entre ambas piezas para reducir la fricción y el desgaste ( tienen que estar bien lubricadas para mejorar el movimiento), los rodamientos suelen estar fabricados en acero con un acabado muy finoaseguran un enlace móvil
entre dos elementos de un mecanismo, uno que se encuentra en rotación
con respecto a otro; siendo su función principal el de permitir la rotación
relativa de dichos elementos bajo carga, con precisión y con un
rozamiento mínimo.En el proceso general de diseño de los rodamientos, deben considerarse
una gran cantidad de factores, tales como rozamiento, transferencia de calor, fatiga de los materiales, resistencia a la corrosión, propiedades de los materiales, forma y tipo de lubricación, tolerancia, velocidades de funcionamiento, tipos de montaje, uso y costo.En los rodamientos hay distintos tipos de movimiento dependiendo del esfuerzo, suelen ser:axiales, radiales y mixtos.
- Un rodamiento radial es aquel que soporta esfuerzos radiales,es decir,aquellos esfuerzos que tienen por dirección aquella que pertenece al centro de su eje,por ejemplo una rueda.Se suelen utilizar bolas, rodillos y agujas.
- Es axial si soporta esfuerzos en el sentido longitudinal de su eje.Se utilizan rodamientos de bolas y rodillos cónicos.
- Y mixtos, si puede soportar esfuerzos de las dos anteriores maneras , ya sea de forma alternativa o combinada.
LIMITES DE VELOCIDAD: La velocidad de rotación de los
rodamientos está limitada por la temperatura máxima de funcionamiento
permisible. Los más adecuados para velocidades elevadas son los de alta
precisión con jaulas especiales, los cuales poseen bajo rozamiento en
funcionamiento y por tanto, sobre ellos se genera internamente una
cantidad menor de calor.
PRECISION: Los fabricantes de rodamientos incluyen en sus productos,
rodamientos de alta precisión (grado mayor que el normal) para
aplicaciones donde se exigen rigurosos grados de exactitud y/o
velocidades de funcionamiento muy elevadas
Los rodamientos están constituidos por un grupo de elementos que lo conforman y que son:
• Dos aros o anillos, uno ligado al elemento fijo y otro al elemento móvil, conformando entre ellos pistas o caminos de rodadura.
• Cuerpos o elementos de rodadura que permiten el desplazamiento relativo de los dos aros con un rozamiento mínimo.
• Jaulas o elementos separadores que guían y separan los elementos
rodantes.
RIGIDEZ: La rigidez de los rodamientos está representada por la
magnitud de la deformación elástica, cuando aquellos se encuentran
cargados. En la mayoría de las aplicaciones es despreciable y solamente
en muy pocos casos, es un factor importante a considerar; y de querer
aumentarse puede lograrse mediante la utilización de una precarga
adecuada.
MONTAJE Y DESMONTAJE: En la selección adecuada de un
rodamiento para una aplicación específica, debe considerarse el tipo de agujero interno del rodamiento (si es cilíndrico o cónico) y si son de diseño desarmable o no. Para montajes y desmontajes de rodamientos que se ejecutan muy frecuentemente, se prefieren los que poseen agujero cilíndrico y son desmontables.
El rodamiento está comúnmente hecho de acero (de varios tipos) y, mecanizado con gran exactitud lo que convierte en un elemento de máquinas de gran resistencia y precisión.
El desarrollo de la tecnología en cuanto a materiales, ha permitido la utilización de otras alternativas y,diversas combinaciones de materiales. Se usan con éxito las aleaciones de cobre (bronce, latón),plásticos,(poliamida,
aluminio,,materiales,cerámicos,,plata,,etc.,
Las cargas
dinámicas actuantes sobre los rodamientos pueden calcularse a partir de las
ecuaciones convencionales de la Resistencia de Materiales, siempre que se
conozcan con precisión el estado de cargas a que estará sometido el eje a ser
soportados por ellos. Dicho estado de cargas puede incluso estar definido con
respecto a planos diferentes, donde el eje se considera como una viga que descansa
sobre soportes rígidos y no sometidos a momentos. Con el objeto de simplificar
los cálculos Tampoco se toman en consideración las deformaciones elásticas en
el rodamiento, soporte o bastidor de la máquina, ni los momentos producidos en
los rodamientos como resultado de la flexión en el eje. Una vez que el estado
de cargas es definido sobre cada uno de los apoyos (rodamientos). Si la carga
es constante en magnitud y dirección-sentido, y actúa radial, axialmente sobre
un rodamiento radial, axialmente y centrada sobre un rodamiento axial o con
componentes radial y axial actuando sobre cualquier tipo de rodamiento,
entonces se define una Carga Dinámica Equivalente, la cual expresa una carga
imaginaria constante en magnitud y dirección-sentido, que actuando sobre un
rodamiento tiene el mismo efecto que las cargas reales a las cuales está
sometido dicho rodamiento. Para el caso de una carga constante F en direcciones
radial o sobre rodamientos radial o axial, respectivamente se tiene que:
P =F
Los rodamientos rígidos de bolas se usan en muchísimas aplicaciones. Consecuentemente, se suministran
en varios formatos y tamaños:
La gama estándar SKF incluye los siguientes tipos:
– Rodamientos rígidos de una hilera de bolas.
– Rodamientos rígidos de una hilera de bolas con escotes de llenado.
– Rodamientos rígidos de una hilera de bolas de acero inoxidable.
– Rodamientos rígidos de dos hileras de bolas.
– Rodamientos rígidos de una hilera de bolas híbridos.
– Rodamientos rígidos de una hilera de bolas para altas temperaturas.
– Rodillos de leva.
– Rodamientos de bolas poliméricos
Rodamientos Y
Los rodamientos Y de SKF, a menudo llamados rodamientos de inserción, son básicamente rodamientos
rígidos de bolas obturados de las series 62 y 63, con un diámetro exterior esférico convexo. Estos
rodamientos se fabrican en diferentes series y tamaños, y se suministran con un aro interior estándar, o con
un aro interior prolongado a uno o a ambos lados.
Las distintas series de rodamientos se diferencian en el método de fijación del rodamiento en el eje. Los
métodos más habituales utilizan:
– Prisioneros
– Anillo de fijación excéntrico
– Manguito de fijación
– Ajuste de interferencia
La gama SKF estándar incluye rodamientos Y hechos de acero para rodamientos, así como de acero
inoxidable, y rodamientos Y con componentes cincados.
Además de la gama estándar, la gama completa de rodamientos Y de SKF consta de:
– Rodamientos Y con un agujeros cuadrado o hexagonal
– Rodamientos Y especiales.
Los rodamientos Y montados en los soportes adecuados para formar unidades de rodamientos Y pueden
soportar una desalineación inicial moderada pero normalmente no permiten el desplazamiento axial.
Utilizando estas unidades se pueden crear disposiciones de rodamientos sencillas y económicas.
Debido a su versatilidad y rentabilidad las unidades de rodamientos Y se utilizan en maquinaria agrícola,
equipos para la construcción, transportadores, máquinas textiles y ventiladores, así como en máquinas
dedicadas al procesamiento y envase de alimentos y bebidas
Rodamientos de bolas a rótula
El rodamiento de bolas a rótula es un invento de SKF. Tiene dos hileras de bolas y un camino de rodadura
esférico común en el aro exterior. El rodamiento es por tanto autoalineable e insensible a las
desalineaciones angulares del eje en relación al soporte. Es particularmente apropiado para aplicaciones
donde se pueden producir considerables desalineaciones o flexiones del eje.
Además, el rodamiento de bolas a rótula es el que menos fricción tiene de todos los rodamientos, lo que le
permite una temperatura de funcionamiento más baja, incluso a altas velocidades.
rodemientos de agujas
Los rodamientos de agujas son rodamientos de rodillos cilíndricos cuyos rodillos se caracterizan por ser finos y largos en relación a su diámetro. Se conocen como agujas.
A pesar de su pequeña sección transversal, éstos tienen una gran capacidad de carga y por tanto son muy apropiados para disposiciones de rodamientos con un espacio radial limitado.
La gama de rodamientos de agujas SKF es muy amplia y, además de los diseños a medida, incluye los
siguientes tipos:
– Coronas de agujas
– Casquillos de agujas sin fondo y con fondo
– Rodamientos de agujas con y sin pestañas y
– Rodamientos de agujas obturados con y sin aro interior.
– Rodamientos de agujas autoalineables con y sin aro interior
– Aros interiores para los rodamientos de agujas.
Rodamientos de rodillos cónicos
Características del diseño
Los rodamientos de rodillos cónicos tienen los rodillos dispuestos entre unos caminos de rodadura cónicos en los aros interior y exterior. Al prolongar las superficies cónicas de ambos caminos de rodadura, convergen sobre un mismo punto en el eje del rodamiento. Su diseño hace que los rodamientos de rodillos cónicos sean especialmente adecuados para soportar cargas combinadas (radiales y axiales). Su capacidad de carga axial viene determinada en gran medida por el ángulo de contacto ; cuanto mayor sea este ángulo, mayor será la capacidad de carga axial. El factor de cálculo e sirve como indicación del tamaño del ángulo; cuanto mayor sea el valor de e, mayor será el ángulo de contacto y más apropiado será el rodamiento para soportar cargas axiales.
Los rodamientos de rodillos cónicos suelen ser de diseño desarmable, es decir, el cono que consta de aro interior, rodillos y jaula, forman una unidad que puede montarse por separado del aro exterior (copa).
Los rodamientos de rodillos cónicos SKF tienen un perfil de contacto logarítmico que permite una
distribución óptima de la tensión en los contactos del rodillo/camino de rodadura. El diseño especial de las superficies de deslizamiento de la pestaña guía y el extremo grande de los rodillos, favorecen
considerablemente la formación de una película de lubricante en los contactos del extremo del
rodillo/pestaña. Las ventajas obtenidas incluyen una mayor fiabilidad de funcionamiento y una menor
sensibilidad a la desalineación.
Rodamientos de rodillos a rótula
Los rodamientos de rodillos a rótula tienen dos hileras de rodillos con un camino de rodadura esférico
común en el aro exterior. Cada uno de los caminos de rodadura del aro interior está inclinado formando un ángulo con el eje del rodamiento
Esto les dota de una atractiva combinación de características que les hace irremplazables en distintas aplicaciones muy exigentes. Son autoalineables y consecuentemente insensibles a la desalineación del eje con respecto al alojamiento y a la flexión o curvatura del eje.
Los rodamientos de rodillos a rótula SKF, son líderes en cuestión de diseño y pueden absorber grandes cargas radiales, además de grandes cargas axiales que actúan en ambos sentidos.
El rodamiento toroidal CARB es un tipo de rodamiento radial de rodillos totalmente nuevo. Este
rodamiento de rodillos, compacto y autoalineable, fue diseñado por SKF y lanzado al mercado en 1995. En un diseño único, combina la capacidad de autoalineación del rodamiento de rodillos a rótula con la libertad de desplazamiento axial de los rodamientos de rodillos cilíndricos. También puede tener la reducida sección transversal normalmente asociada con los rodamientos de agujas.
La aplicación de los rodamientos CARB cubre un amplio rango de carga radial. Han sido diseñados
exclusivamente como rodamientos libres y como tales, su excelente combinación de autoalineación y desplazamiento axial, abre un nuevo mundo de posibilidades para ahorrar espacio, peso y costes de producción. Desplazando axialmente los aros entre sí intencionadamente, es posible ajustar de modo preciso el juego radial interno del rodamiento.
Los rodamientos CARB permiten disposiciones más pequeñas y ligeras ofreciendo un rendimiento igual o superior, p.ej. en cajas de engranajes planetarios. Simplifican la disposición de los rodamientos para ejes largos sujetos a cambios de temperatura. Se ha comprobado que al usar rodamientos CARB, se reducen los niveles de vibración, p.ej. en máquinas papeleras o en ventiladores.
El CARB es un rodamiento de una hilera, de rodillos largos, ligeramente abombados y simétricos. Los caminos de rodadura de ambos aros son cóncavos y están situados simétricamente en el centro del rodamiento. La combinación óptima de los perfiles de ambos caminos de rodadura, garantizan una distribución adecuada de la carga sobre el rodamiento, proporcionando un bajo nivel de rozamiento. Los rodillos de los rodamientos CARB son autoguiados, es decir, siempre se colocarán de modo que la carga se distribuya de modo uniforme a lo largo del rodillo, independientemente de si el aro interior está desplazado axialmente y/o desalineado respecto al aro exterior. La capacidad de carga del rodamiento CARB es muy alta incluso cuando tiene que compensar desalineaciones angulares o desplazamientos axiales. El resultado es una disposición de rodamientos altamente fiable y con una gran vida útil.
Rodamientos axiales de bolas
Rodamientos axiales de bolas de simple efecto
Los rodamientos axiales de bolas SKF de simple efecto constan de una arandela de eje, una arandela de alojamiento y una corona axial de bolas. Los rodamientos son desarmables de modo que el montaje resulta sencillo ya que las arandelas y la corona de bolas pueden montarse por separado.Hay tamaños más pequeños con una superficie de asiento plana en la arandela de alojamiento o con una superficie de asiento esférica
Los rodamientos con una arandela de alojamiento esférica pueden utilizarse con una arandela de asiento esférica para compensar la desalineación entre la superficie de apoyo en el alojamiento y el eje. SKF suministra las arandelas de asiento esféricas, pero deberán pedirse por separado.
Los rodamientos axiales de bolas de simple efecto, como su propio nombre indica, pueden soportar cargas axiales en una dirección y por tanto fijar un eje axialmente en una dirección. No deberán someterse a ninguna carga radial.
Rodamientos axiales de bolas de doble efecto
Los rodamientos axiales de bolas SKF de doble efecto constan de una arandela de eje, dos arandelas de alojamiento y dos coronas axiales de bolas. Los rodamientos son desarmables de modo que su montaje resulta sencillo. Los distintos componentes pueden montarse por separado. Las arandelas de alojamiento y las coronas axiales de bolas son idénticas a las de los rodamientos de simple efecto.
Se pueden suministrar rodamientos más pequeños con una superficie de asiento plana en las arandelas de alojamiento o con una superficie de asiento esférica
Los rodamientos con arandelas de alojamiento esféricas pueden utilizarse junto con las arandelas de asiento esféricas para compensar la desalineación entre el alojamiento y el eje. SKF suministras las arandelas de asiento esféricas, pero deberán pedirse por separado.
Los rodamientos axiales de bolas de doble efecto pueden soportar cargas axiales en ambos sentidos y por tanto pueden servir para fijar un eje axialmente en ambos sentidos. No deberán someterse a ninguna carga radial.
Roldanas
Las roldanas, que son rodamientos con un aro exterior de paredes particularmente gruesas, pueden
absorber cargas elevadas así como cargas de choque. Son unidades listas para montar y están diseñadas para todo tipo de mandos de leva, pistas de rodadura, sistemas de transporte, etc.
Las roldanas están basadas en los rodamientos de bolas, los rodamientos de agujas y los rodamientos de rodillos cilíndricos. Debido a su amplia variedad de diseños, son adecuadas para las más diversas condiciones de funcionamiento. Los raíles del tipo utilizado por SKF para las guías lineales pueden servir como pistas de rodadura para los rodamientos.
La gama de roldanas SKF comprende:
· Rodillos de leva
Los rodillos de leva son rodamientos de bolas con un aro exterior de paredes particularmente gruesas. Son unidades listas para montar y prelubricadas, y se utilizan para todo tipo de mandos de leva, sistemas de transporte, etc. Están disponibles en diseño estrecho y en diseño ancho con superficie de rodadura bombeada.
Los rodillos anchos también se encuentran disponibles con superficie de rodadura plana. Los rodillos de leva con superficies de rodadura coronadas se deben utilizar siempre que se esperen desalineaciones angulares con respecto a la pista de rodadura, y donde las tensiones en los bordes se deban minimizar
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