RODAMIENTOS Introducción Rodamientos Tipos de rodamientos

RODAMIENTOS
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ALUMNO:
INDICE
• Introducción
• Rodamientos
• Tipos de rodamientos
Rodamientos radiales
Rodamientos rígidos de bola
Rodamientos de bola de contacto angular
Rodamientos para husillo
Rodamientos con cuatro caminos de rodadura
Rodamientos oscilantes de bolas
Rodamientos axiales de bola
Rodamientos axiales de bola de contacto angular
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Rodamientos lineales a bolas
Rodamientos de rodillos cilíndricos
Rodamientos de agujas
Rodamientos de rodillos cónicos
Rodamientos oscilantes de rodillos de una hilera
Rodamientos oscilantes de rodillos de dos hileras
Rodamientos axiales
Rodamientos axiales de rodillos cilíndricos
Rodamientos rotulados
Rodamientos axiales oscilantes de rodillos
Rodamientos con anillos de sujeción
Rodamientos cónicos
Rodamientos esféricos
Rodamientos de agujas
• Numeración de los rodamientos
• Medidas de los rodamientos mas comunes
• Interior, exterior y ancho de rodamiento vel. max. con grasa
• ¿Cómo comienza comienza una falla en rodamiento?
• Mantenimiento previo
• Lubricación y conceptos generales
• Cómo engrasar un rodamiento
• Conclusión
• Bibliografía
INTRODUCCIÓN
Este trabajo se centra en los tipos de servicios que pueden
entregarnos los rodamientos, ya que son piezas mecánicas las cuales
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nos hacen una vida más fácil.
Se recopila información de libros especializados en este tipo de
pieza mecánica para poder entregar la mejor información sobre estas
piezas, que le simplifican la vida al hombre.
Los rodamientos se dividen en dos grupos que son los de bola y los
de rodillo, a su vez estos también se dividen en sub−grupos que nos
vamos a referir mas adelante.
RODAMIENTOS
Los rodamientos son piezas de acero aleado con cromo, manganeso
y molibdeno, para facilitar la ejecución de rigurosos tratamientos
térmicos y obtener piezas de gran resistencia al desgaste y a la
fatiga. En la selección de los materiales, deben tomarse en
consideración las temperaturas de operación y una adecuada
resistencia a la corrosión.
El material para las jaulas ha evolucionado en forma importante
actualmente se utilizan aceros, metales de bajo roce y poliamida.
Otra característica 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 decisión en base a criterios tales como: costo,
facilidad de montaje, vida útil, dimensiones generales, simpleza del
conjunto, disponibilidad de repuestos y tipo de lubricación.
TIPOS DE RODAMIENTOS
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Existen dos grandes grupos, que a su vez se dividen en sub−grupos,
que veremos más en detalle. Estos grandes grupos son los
rodamientos a bolas y a rodillos. Los de bolas presentan como
ventaja sobre los rodillos el hecho de presentar menor resistencia
friccional, lo que los hace muy adecuados para aplicaciones a alta
velocidad, elevada precisión, bajo par torcional y baja vibración. En
contraste, los rodamientos de rodillos tienen una capacidad de carga
mucho mayor, lo que los hace apropiados para aplicaciones que
requieren una larga duración y resistencia a cargas pesadas y de
impacto.
RODAMIENTOS RADIALES
Son aquellos que están diseñados para resistir cargas en dirección
perpendicular al eje. Constan en forma general de tres piezas: Un aro
exterior, un aro interior y un elemento rodante con algún tipo de
canastillo o jaula. Por ejemplo, las ruedas de un carro se apoyan en
el suelo y reciben la carga en el eje, de esta forma los rodamientos
de las ruedas trabajan bajo carga radial.
RODAMIENTOS RIGUIDOS DE BOLAS
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Los rodamientos rígidos con una hilera de bolas soportan cargas
radiales y axiales, además son apropiadas para revoluciones
elevadas. Por su gran variedad de aplicaciones y debido a su precio
económico, los rodamientos rígidos de bolas son los mas utilizados
entre todos los tipos de rodamientos. La adaptabilidad angular de los
rodamientos es relativamente pequeña. Los rodamientos rígidos de
bolas obturados son exentos de mantenimiento y posibilitan
construcciones sencillas.
RODAMIENTOS DE BOLAS DE CONTACTO ANGULAR
Los rodamientos de bolas de contacto angular con una hilera pueden
absorber fuerzas axiales y radicales. Las fuerzas axiales son
absorbidas solamente en una dirección; los rodamientos de bola de
contacto angular se ajustan contra otro rodamiento que se encarga
del contraguiado, no son despiezables y adaptabilidad angular es
muy pequeña.
RODAMIENTOS PARA HUSILLOS
Los rodamientos para husillos son una ejecución especial de los
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rodamientos de contacto angular con una hilera de bolas, de los
cuales se distinguen por el ángulo de contacto, las tolerancias y las
ejecuciones de las jaula. Los rodamientos para huesillos son muy
apropiados para aplicaciones en los cuales se exige máxima
precisión del guiado y una aptitud para máximas velocidades de
giro. Se ha acreditado principalmente para el apoyo de husillos de
trabajo de maquinas−herramienta.
RODAMIENTOS CON CUATRO CAMINOS DE RODADURA
Los rodamientos con cuatro caminos de rodaduras son rodamientos
de contacto angular con una hilera de bolas que absorben elevadas
fuerzas axiales en ambos sentidos y pocas fuerzas radiales. Para
cumplir con las exigencias de poco rozamiento sobre todos a
velocidades de giro extremadamente altas, es necesario una
solicitación a carga axial mínima.
El arco interior de rodamiento con cuatro caminos esta partido, con
lo que es posible equipar este rodamiento con una gran cantidad de
bolas. El arco exterior con corona de bolas y las mitades de arco
interior pueden ser montados por separados. La adaptabilidad
angular es muy escasa.
RODAMIENTOS OSCILANTES DE BOLAS
El rodamiento oscilante de bolas es un rodamiento con dos hileras y
con un camino de rodadura esférico−cóncavo en el arco exterior. De
esta forma es autoorientable y puede compensar errores de
alineación, flexiones del eje y deformaciones del soporte. Existen
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rodamientos oscilante de bolas con agujero cónico. Los rodamientos
no son despiezables.
RODAMIENTOS AXIALES DE BOLAS
Los rodamientos axiales de bolas se fabrican en las ejecuciones de
simple y de doble efecto. Ambas ejecuciones pueden absorber
elevadas cargas axiales; sin embargo no deben ser solicitadas
radicalmente.
RODAMIENTOS AXIALES DE BOLAS DE CONTACTO ANGULAR
Los rodamientos axiales de bolas de contacto angular de simple
efecto son rodamientos de precisión con tolerancias restringidas y
apropiadas para maquinas−herramienta. Estos rodamientos son muy
rígidos, funcionan con poco rozamiento y con una elevada precisión
de posicionamiento. No son despiezables.
RODAMIENTOS LINIALES A BOLAS
Estos rodamientos lineales a bolas están formados por placas−
soporte cerradas (KS) o abiertas (KSO) y segmentos de acero
independientes, con pistas de rodadura para las bolas. Los
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segmentos se regulan de forma independiente de acuerdo con las
características del eje, de forma que permiten compensar errores de
alineación del mismo de hasta ± 40 minutos angulares.
Están disponibles con obturaciones por paso estrecho (KS, KSO) o
con obturaciones rozantes de doble labio (KS..PP, KSO..PP) y
también con medidas en pulgadas, KX/KXO.
RODAMIENTOS DE RODILLOS CILINDRICOS
Los rodamientos de rodillos cilíndricos son despiezables con lo que
se facilita el montaje y el desmontaje. Ambos aros pueden ser
montados con un ajuste fijo. Para evitar tensiones en los cantos, los
rodillos y los caminos de rodadura tienen un contacto lineal
modificado.
RODAMIENTOS DE AGUJAS
Los rodamientos de agujas constan de dos aros y de la corona de
agujas, con una jaula que guía gran cantidad de agujas y evitan que
se caigan. La característica esencial de los rodamientos de agujas es
su elevada capacidad de carga en una sección reducida. Con ello,
estos rodamientos satisfacen las exigencias de las construcciones
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ligeras, de transmitir potencias elevadas en espacios reducidos.
RODAMIENTOS DE RODILLOS CONICOS
Los rodamientos de rodillos cónicos son despiezables; el aro interior
con la corona de rodillos y el aro exterior pueden mostrarse por
separado. El contacto lineal modificado entre los rodillos y los
caminos de rodadura evita tensiones en los cantos. Los rodamientos
de rodillos cónicos absorben altas fuerzas axiales y radiales. Ya que
los rodamientos de rodillos conciso solo absorben cargas axiales en
un sentido. Generalmente es necesario un segundo rodamiento de
rodillos cónicos montados simétricamente para el guiado en sentido
opuesto.
RODAMIENTOS OSCILANTE DE RODILLOS DE UNA HILERA
El rodamiento oscilante con una hilera de rodillos es un rodamiento
de rodillos autoorientable, especialmente adecuado para
construcciones en la que se exige una gran capacidad de carga radial
y la compensación de errores angulares. Su construcción robusta ha
resultado con eficacia principalmente en casos en los que aparecen
fuerzas radiales en forma de golpes. Por el contrario, la capacidad de
carga axial de estos rodamientos es escasa. El rodamiento oscilante
con una hilera de rodillos es despiezable.
RODAMIENTOS OSCILANTE DE RODILLOS DE DOS HILERAS
El rodamiento oscilante de rodillos es un rodamiento para absorber
las mayores cargas. Contiene dos hileras de rodillos tonel−
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simétricos, que se adaptan angularmente sin esfuerzos en el camino
de rodadura cóncavo−esférico del aro exterior. Así se compensan
errores de alineación entre los apoyos y flexiones del eje.
Los rodamientos oscilantes de rodillos contienen una cantidad
máxima de rodillos de gran diámetro y longitud. Debido a una
oscilación estrecha entre los rodillos y los caminos de rodadura se
obtiene una distribución uniforme de las tensiones y una elevada
capacidad de carga.
RODAMIENTOS AXIALES
Son aquellos que están diseñados para resistir cargas en la misma
dirección del eje. Constan en forma general de tres piezas: Un aro
superior, un aro inferior y un elemento rodante con algún tipo de
canastillo. Por ejemplo, pensemos en un carrusel, el peso total de
esta máquina actúa verticalmente hacia el suelo y debe rotar en torno
a un eje vertical al suelo, en esta aplicación debe utilizarse un
rodamiento axial de gran diámetro, cuyo aro superior sostenga al
carrusel y cuyo aro inferior se apoye en el suelo.
RODAMIENTOS AXIALES DE RODILLO CILINDRICO
Los rodamientos axiales de rodillos cilíndricos son rodamientos
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rígidos, de gran capacidad de carga e insensibles a golpes. Los
rodamientos absorben fuerzas axiales muy elevadas en un sentido,
sin embargo no absorben fuerzas radiales. No poseen adaptabilidad
angular.
Los rodamientos axiales de rodillos cilíndricos puede despiezarse en
coronas axiales de rodillos cilíndricos, aros del eje y aros del
alojamiento.
RODAMIENTOS ROTULADOS
Son aquellos que por un diseño especial de los aros permiten que el
eje gire algunos grados sin desarmar el rodamiento. Esta
característica se logra con una pista de rodadura esférica que permite
a las bolas o barriletes desplazarse para acomodarse al
desalineamiento del eje. Son muy utilizados en maquinaria pesada
debido a la necesidad se prevenir daños frente a las deformaciones
de los ejes, cargas provocadas por dilataciones térmicas y cargas
dinámicas
RODAMIENTOS AXIALES OSCILANTES DE RODILLOS
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Los rodamientos axiales oscilantes de rodillos pueden absolver
elevadas cargas axiales son apropiados también para números de
revoluciones relativamente altos. Debido a la inclinación del camino
de rodadura con respecto al eje de rodamiento, los rodamientos
pueden absorber también cargas radiales, que sin embargo no deben
ser mayores que el 55% de la carga axial.
Los rodamientos axiales oscilantes de rodillos van equipados con
rodillos−tonel asimétricos y compensan errores angulares. Por regla
general los rodamientos axiales oscilantes de rodillos deben
lubricarse con aceite.
RODAMIENTOS CON ANILLOS DE SUJECION
Los rodamientos con anillo de ejecución se usan principalmente en
aplicaciones sencillas, se encuentran por ejemplo en maquinaria
agrícola, instalaciones de extracción, maquinas para la construcción
y similares. Una unidad con rodamientos consta de un rodamiento
rígido de bolas con superficie exterior esférica, obturado a ambos
lados y de un soporte de fundición gris o de chapa de acero
estampada.
Los rodamientos con anillos de sujeción se montan, casi
exclusivamente, como rodamientos fijos. Por ello son apropiados
principalmente para los apoyos de ejes cortos y para aplicaciones en
las que solo hay que contar con dilataciones pequeñas. Los
alargamientos pequeños del eje pueden absorber con el juego axial
de los rodamientos.
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RODAMIENTOS CÓNICOS
Tal como el nombre lo indica este rodamiento se caracteriza por
tener rodillos cónicos como elementos rodantes y se emplean donde
se requiere de gran capacidad de carga axial y radial, así como una
baja velocidad. La cantidad de carga radial y carga axial es función
del ángulo de contacto entre la taza y el cono. Los rodamientos de
una hilera de rodillos cónicos usualmente son montados en pares
para evitar la separación de sus partes.
RODAMIENTOS ESFÉRICOS
Estos rodamientos se caracterizan por tener hileras de rodillos de
perfil esférico como "barriles" que ruedan en una pista exterior
esférica que le permiten auto alinearse.
Este tipo de rodamiento tiene una gran capacidad de carga radial y
axial y se pueden fabricar con el diámetro interior cónico, para ser
montados con manguito de montaje.
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RODAMIENTOS DE AGUJAS
Son rodamientos de rodillos cilíndricos cuyos rodillos se
caracterizan por ser finos y largos en relación a su diámetro, por lo
que se les denomina agujas.Son adecuados para soportar grandes
cargas radiales, a pesar de su pequeño tamaño. Generalmente se
utilizan con o sin anillo interno.
Numeración de los Rodamientos
La numeración de los rodamientos indica su diseño, dimensiones,
precisión, construcción interna, etc... Esta numeración se deriva de
una serie de números y códigos de letras, y esta compuesto de tres
grupos principales: prefijos, número básico y sufijos. La
composición de esta numeración se presenta abajo.
El número básico denota información general acerca del rodamiento,
tales como diseño, dimensiones principales, serie, código del
diámetro interior y ángulo de contacto. Los códigos suplementarios,
prefijos y sufijos, dan información referente a materiales,
tratamientos térmicos, precisión, juego interno y otros factores
relacionados con las especificaciones y la construcción interna de
los rodamientos.
MEDIDAS DE LOS RODAMIENTOS MÁS COMUNES
Sabemos que los dos últimos dígitos (de los rodamientos de serie),
multiplicado por 5 nos dan el diámetro interior. De la misma
manera, si tenemos el diámetro interior y lo dividimos por 5,
sabemos cuál es la terminación de la pieza. Ej: Si el diam. es de 100,
entonces será un 6020, 6220, 6320, etc. Con las demás medidas
determinamos si es un 6200 o un 6300. Esto se da a partir del 04.
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Para el 00, 01, 02 y 03 las medidas son caprichosas. Es importante
que manejemos de memoria las principales:
INTERIOR, EXTERIOR Y ANCHO DE RODAMIENTO VEL. MAX. CON GRASA.
Interior
10
10
12
12
15
15
17
17
20
20
25
25
30
30
35
35
40
40
45
45
Exterior
30
35
32
37
35
42
40
47
47
52
52
62
62
72
72
80
80
90
85
100
Ancho
9
11
10
12
11
13
12
14
14
15
15
17
16
19
17
21
18
23
19
25
Rodamiento
6200
6300
6201
6301
6202
6302
6203
6303
6204
6304
6205
6305
6206
6306
6207
6307
6208
6308
6209
6309
Vel. máx. con grasa
24000
22000
22000
20000
20000
17000
17000
15000
15000
14000
13000
11000
11000
9600
9200
8500
8300
7700
7700
6800
¿CÓMO COMIENZA UNA FALLA EN UN RODAMIENTO?
Los materiales se fatigan con el uso. El tiempo que transcurre
hasta la aparición de los primeros síntomas de fatiga dependerá del
número de revoluciones, la magnitud de la carga, la lubricación y la
limpieza del lubricante. Con el paso del tiempo, por debajo de la
superficie que soporta la carga (pistas), comienzan a formarse
pequeñas grietas que se van extendiendo hasta alcanzar la superficie.
A medida que las bolas o rodillos van pasando por las grietas, se va
desprendiendo material (exfoliación). El lubricante va arrastrando
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esas partículas, apareciendo nuevos daños en otros sectores. En poco
tiempo, el rodamiento queda inservible. Podemos notar estos
síntomas por el aumento del ruido y las vibraciones. Este es el
momento justo para cambiar el rodamiento, antes que se produzca la
falla total, con riesgo de rotura de otros elementos.
MANTENIMIENTO PREVIO
Las máquinas actuales trabajan en su mayoría en condiciones
críticas o en entornos muy severos. Los rodamientos son el centro de
atención del mantenimiento preventivo, por constituir un factor vital
en cualquier maquinaria con partes giratorias. Es obvio que resulta
mas económico cambiar un rodamiento en una parada de
mantenimiento programada con anticipación, que verse obligado a
parar la máquina y por ende la producción, en forma imprevista. Si
bien hoy en día se cuenta con instrumental muy preciso para detectar
(en gral. en base a medición de vibraciones), no siempre se disponen
en tiempo y forma. Por lo tanto, es fundamental que el operador esté
alerta y sepa reconocer los primeros síntomas. Escuchar, Tocar
y mirar son tres factores importantes: Escuchar: los rodamientos
en buenas condiciones de funcionamiento emiten un suave zumbido.
En cambio, pueden chirriar como consecuencia de una lubricación
inadecuada. Si no tiene juego interno suficiente, puede producir un
sonido metálico. Si los ruidos son intermitentes, seguramente el
daño está en los elementos rodantes. El sonido se produce cuando la
superficie dañada roza. Si el daño es severo, se escuchará un sonido
fuerte e irregular. Tocar: Las altas temperaturas generalmente
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indican que el rodamiento no está funcionando de manera normal.
Se puede deber a la falta o exceso de lubricante, impurezas en el
lubricante, sobrecargas, desalineaciones, falta de holgura, etc.
Mirar: Se debe comprobar visualmente, cada vez que sea posible, el
estado del rodamiento y de las obturaciones cercanas (retenes y
blindajes). Se debe verificar que los retenes, los fieltros y
obturaciones de los soportes estén bien engrasados. Cambiar
rápidamente los que se vean gastados. Si se nota una fuga de grasa o
aceite, inmediatamente investigar las causas. Se deben revisar los
sistemas de lubricación automática, rellenándolos con aceite o grasa
de ser necesario. Es importante observar el estado del lubricante, ya
que cualquier decoloración u oscurecimiento del mismo es señal de
que contiene impurezas o que ha comenzado a quemarse.
LUBRICACIÓN Y CONCEPTOS GENERALES
El lubricante reduce el rozamiento. También impide el desgaste y la
corrosión. El lubricante forma una película entre las superficies de
rodadura, con lo cual se evita el contacto metal−metal, incluso con
carga elevada. Las propiedades que debemos tener en cuenta a la
hora de seleccionar un lubricante son, fundamentalmente, la
viscosidad (aceite) y la consistencia (grasa). La viscosidad es la
facilidad con la que fluye un líquido. La consistencia es el grado de
rigidez de una grasa. De acuerdo a las características del lugar donde
se va a aplicar, a la temperatura, a la carga, a la velocidad, etc., será
la elección que hagamos. El 90% de los rodamientos son lubricados
con grasa, ya que requiere un sistema mas sencillo y barato, tienen
mejor adhesión y protección contra la humedad y los contaminantes
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del ambiente de trabajo. Sin embargo, cuando la velocidad es muy
elevada, o cuando es necesario evacuar el calor del rodamiento, se
prefiere el aceite.
CÓMO ENGRASAR UN RODAMIENTO
Si se trata de un rodamiento desarmable, se puede ir engrasando en
el orden de montaje. Después de montar el aro, llene el espacio
interno con grasa. Luego engrase el otro aro, asegurándose que todos
los espacios están llenos. Si el rodamiento no es desarmable, se debe
llenar de grasa ambas caras. En los oscilantes, se pueden girar e
inyectar la grasa en los espacios libres entre el separador y las
bolillas o rodillos. Importante: el espacio libre del soporte sólo debe
llenarse en un 30 a un 50% de grasa. De esta forma, el rodamiento
utiliza la grasa necesaria y el resto queda depositada allí, impidiendo
que entren impurezas. Si lo llenamos totalmente, haremos elevar la
temperatura del rodamiento innecesariamente.
CONCLUCIÓN
Me he podido dar cuenta que los rodamientos son unas piezas
mecánicas las cuales están hechas para tener un trabajo de alta
resistencia, debido a su tipo de trabajo ya que si no fuese a si no
podrían ejercer su labor.
Los rodamientos tienen divisiones internas que son los de bolas o los
de rodillos, estos se ocupan dependiendo el tipo de trabajo que se le
va a dar, y la fuerza que deban soportar.
Estas piezas mecánicas se les debe hacer una manutención adecuada
(lubricar), y cuando se les cumpla sus horas de trabajo deben ser
reemplazadas.
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BIBLIOGRAFÍA
• Autor: Empresa SKF
Titulo: Catálogo General SKF
Tomo 4000 Sp
Registro 47−63 000− 1989−10
Impreso en Italia por Stamperia Artística NazionaleCorso
Siracusa, 37 Torino.
• Pagina de Internet
WWW2.ing.puc.cl/^^icm2312/apuntes/roda2.html
• Pagina de Internet
WWW.roeda.com.pe/rodamientos.htm
• Pagina de Internet
WWW.amatriain:com/generalidades.html
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