UNIDAD ACADEMICA SANTA CRUZ LABORATORIO N°6 “RODAMIENTOS” ESTUDIANTE: Acosta Dorigoni Álvaro Oros Mass Jhan Haira Quiroga Salas Fatima Daira Virreira Jara Camila Martina Xavier Espinoza Branco CARRERA: Ing. Industrial SEMESTRE : Sexto Semestre MATERIA: Tecnología Mecánica DOCENTE: Ing. Juan Víctor Viracochea Batallanos Lic. Francisco Dilillo Santa Cruz 26 / 10 / 2021 Tecnología Mecánica Ing. Industrial 6to Semestre ÍNDICE 1. RODAMIENTOS................................................................................................................................. 4 2. TIPOS DE RODAMIENTOS ............................................................................................................. 5 3. 2.1. Rodamientos rígidos de bolas.............................................................................................. 6 2.2. Rodamientos de una hilera de bolas con contacto angular ......................................... 6 2.3. Rodamientos de agujas .......................................................................................................... 7 2.4. Rodamientos de rodillos cónicos ........................................................................................ 7 2.5. Rodamientos de rodillos cilíndricos de empuje .............................................................. 7 2.6. Rodamientos axiales de rodillos a rótula .......................................................................... 7 2.7. Rodamientos de bolas a rótula ............................................................................................ 8 2.8. Rodamientos de rodillos cilíndricos ................................................................................... 8 2.9. Rodamientos de rodillos a rótula ........................................................................................ 9 2.10. Rodamientos axiales de bolas de simple efecto ......................................................... 9 2.11. Rodamientos de aguja de empuje ................................................................................. 10 MONTAJE DE RODAMIENTOS ................................................................................................... 10 3.1. ¿QUE ES UN MENTAJE DE RODAMIENTOS? ................................................................ 10 3.2. HERRAMIENTAS Y EQUIPOS PARA MONTAJE Y DESMONTAJE DE RODAMIENTOS................................................................................................................................... 11 3.3. 4. 5. Extracción de rodamientos ................................................................................................. 14 RELACION CARGA/DURACION ................................................................................................. 14 4.1. Duración ................................................................................................................................... 14 4.2. Carga de rodamiento ............................................................................................................. 17 SELECCION DE RODAMIENTOS................................................................................................ 22 5.1. SELECCIÓN DEL TIPO DE RODAMIENTO ....................................................................... 23 2 Tecnología Mecánica Ing. Industrial 6to Semestre 5.2. SELECCIÓN DE LA DISPOSICIÓN DEL RODAMIENTO................................................ 25 BIBLIOGRAFIA ........................................................................................................................................ 28 3 Tecnología Mecánica Ing. Industrial 6to Semestre RODAMIENTOS 1. RODAMIENTOS Rodamiento es la denominación que se le da a un elemento rotativo, que reduce la fricción entre un eje y las piezas conectadas a este sistema que sirve de apoyo y facilita su funcionamiento. En algunos países, se conoce como rodaje, rolinera, balero, bolillero, balinera, rodamiento o rulemán. La fabricación de los rodamientos es una tecnología muy especial, dados que los procedimientos necesarios para conseguir la esfericidad de la bola sean perfectos. El material es sometido a un tratamiento térmico, abrasivo en cámaras de vacío absoluto. El producto final es casi perfecto, salvando el efecto adverso de la gravedad en el proceso de fabricación. Cada clase de rodamientos muestra propiedades características, que dependen de su diseño y que lo hacen más funcional para una aplicación dada. Por ejemplo, los rodamientos rígidos de bolas pueden soportar cargas radiales, así como cargas axiales pequeñas. Tienen baja fricción y pueden ser producidos con gran precisión. Por lo tanto, son los preferidos para motores eléctricos de medio y pequeño tamaño. Los rodamientos de rodillos cilíndricos pueden soportar cargas radiales muy pesadas. Los rodamientos de rodillos esféricos soportan cargas considerables y son oscilantes, lo que les permite asumir flexiones del eje, entre dos rodamientos, que soportan un mismo eje. Estas propiedades los hacen ser muy utilizados en aplicaciones de ingeniería pesada, donde las cargas y las deformaciones producidas por las cargas son considerables. En máquinas grandes, es habitual cierta desalineación entre los apoyos de los rodamientos. Existen muchas más clases de rodamientos, son elementos rodantes empleados en casi todas ramas de la industria, plantas de Minería, Alimenticias, Bebidas, Papeleras, 4 Tecnología Mecánica Ing. Industrial 6to Semestre Acerías, Automotrices, Plásticos, Textil, Maquinaria Agrícola y un gran sinnúmero de industrias y empresas productoras y procesadoras. 2. TIPOS DE RODAMIENTOS En general, los rodamientos están formados por dos anillos, los elementos rodantes, y una jaula, y se clasifican en rodamientos radiales o rodamientos de apoyo dependiendo de la dirección de la carga principal. Además, dependiendo del tipo de elementos rodantes, se clasifican en rodamientos de bolas o de rodillos, y se subclasifican más en función de sus diferencias en diseño o uso específico. El elemento rotativo que puede emplearse en la fabricación del rodamiento, puede ser: de bolas, de rodillos o de agujas. En los rodamientos el movimiento rotativo, según el sentido del esfuerzo que soporta, pueden ser axiales, radiales y axiales-radiales. Un rodamiento radial es el que soporta esfuerzos radiales, que son esfuerzos de dirección normal a la dirección que pasa por el centro de su eje, como por ejemplo una rueda, es axial si soporta esfuerzos en la dirección de su eje, ejemplo en quicio, y axial-radial si los puede soportar en los dos, de forma alternativa o combinada. La fabricación de los cojinetes de bolas o rodamientos es la que ocupa en tecnología un lugar muy especial, dados los procedimientos para conseguir la esfericidad perfecta de la bola. Los mayores fabricantes de ese tipo de rodamientos emplean el vacío para tal fin. El material es sometido a un tratamiento abrasivo en cámaras de vacío absoluto. El producto final no es casi perfecto, también es atribuida la gravedad como efecto adverso. Cada clase de tipos de rodamientos muestra propiedades características, que dependen de su diseño y que lo hace más o menos apropiado para una aplicación dada. Por ejemplo, los rodamientos rígidos de bolas pueden soportar cargas radiales moderadas, así como cargas axiales pequeñas. Tienen baja fricción y pueden ser producidos con gran precisión. Por lo tanto, son preferidos para motores eléctricos de medio y pequeño tamaño. Los rodamientos de rodillos esféricos pueden soportar 5 Tecnología Mecánica Ing. Industrial 6to Semestre cargas radiales muy pesadas y son oscilantes, lo que les permite asumir flexiones del eje, entre dos rodamientos, que soportan un mismo eje. Estas propiedades los hacen muy populares para aplicaciones por ejemplo en ingeniería pesada, donde las cargas son fuertes, así como las deformaciones producidas por las cargas, en máquinas grandes es también habitual cierta desalineación entre apoyos de los rodamientos. 2.1. Rodamientos rígidos de bolas Son usados en una gran variedad de aplicaciones. Son fáciles de diseñar, no separables, capaces de operar en altas e incluso muy altas velocidades y requieren poca atención o mantenimiento en servicio. Estas características, unidas a su ventaja de precio, hacen a estos rodamientos los más populares de todos los rodamientos. 2.2. Rodamientos de una hilera de bolas con contacto angular El rodamiento de una hilera de bolas con contacto angular tiene dispuestos sus caminos de rodadura de forma que la presión ejercida por las bolas es aplicada oblicuamente con respecto al eje. Como consecuencia de esta disposición, el rodamiento es especialmente apropiado para soportar no solamente cargas 6 Tecnología Mecánica Ing. Industrial 6to Semestre radiales, sino también grandes cargas axiales, debiendo montarse el mismo en contraposición con otro rodamiento que pueda recibir carga axial en sentido contrario. 2.3. Rodamientos de agujas Son rodamientos con rodillos cilíndricos muy delgados y largos en relación con su menor diámetro. A pesar de su pequeña sección, estos rodamientos tienen una gran capacidad de carga y son eminentemente apropiados para las aplicaciones donde el espacio radial es limitado. 2.4. Rodamientos de rodillos cónicos El rodamiento de rodillos cónicos, debido a la posición oblicua de los rodillos y caminos de rodadura, es especialmente adecuado para resistir cargas radiales y axiales simultáneas. Para casos en que la carga axial es muy importante hay una serie de rodamientos cuyo ángulo es muy abierto. Este rodamiento debe montarse en oposición con otro rodamiento capaz de soportar los esfuerzos axiales en sentido contrario. El rodamiento es desmontable; el aro interior con sus rodillos y el aro exterior se montan cada uno separadamente. 2.5. Rodamientos de rodillos cilíndricos de empuje Son apropiados para aplicaciones que deben soportar pesadas cargas axiales. Además, son insensibles a los choques, son fuertes y requieren poco espacio axial. Son rodamientos de una sola dirección y solamente pueden aceptar cargas axiales en una dirección. Su uso principal es en aplicaciones donde la capacidad de carga de los rodamientos de bolas de empuje es inadecuada. Tienen diversos usos industriales, y su extracción es segura. 2.6. Rodamientos axiales de rodillos a rótula El rodamiento axial de rodillos a rótula tiene una hilera de rodillos situados oblicuamente, los cuales, guiados por una pestaña del aro fijo al eje, giran sobre la superficie esférica del aro apoyado en el soporte. En consecuencia, el 7 Tecnología Mecánica Ing. Industrial 6to Semestre rodamiento posee una gran capacidad de carga y es de alineación automática. Debido a la especial ejecución de la superficie de apoyo de los rodillos en la pestaña de guía, los rodillos giran separados de la pestaña por una fina capa de aceite. El rodamiento puede, por lo mismo, girar a una gran velocidad, aun soportando elevada carga. Contrariamente a los otros rodamientos axiales, éste puede resistir también cargas radiales. 2.7. Rodamientos de bolas a rótula Los rodamientos de bolas a rótula tienen dos hileras de bolas que apoyan sobre un camino de rodadura esférico en el aro exterior, permitiendo desalineaciones angulares del eje respecto al soporte. Son utilizados en aplicaciones donde pueden producirse desalineaciones considerables, por ejemplo, por efecto de las dilataciones, de flexiones en el eje o por el modo de construcción. De esta forma, liberan dos grados de libertad correspondientes al giro del aro interior respecto a los dos ejes geométricos perpendiculares al eje del aro exterior. Este tipo de rodamientos tienen menor fricción que otros tipos de rodamientos, por lo que se calientan menos en las mismas condiciones de carga y velocidad, siendo aptos para mayores velocidades. 2.8. Rodamientos de rodillos cilíndricos Rodamiento de rodillos cilíndricos del tipo NUP. Un rodamiento de rodillos cilíndricos normalmente tiene una hilera de rodillos. Estos rodillos son guiados por pestañas de uno de los aros, mientras que el otro aro puede tener pestañas o no. Según sea la disposición de las pestañas, hay varios tipos de rodamientos de rodillos cilíndricos: ✓ Tipos de rodamientos NU: con dos pestañas en el aro exterior y sin pestañas en el aro interior. Sólo admiten cargas radiales, son desmontables y permiten desplazamientos axiales relativos del alojamiento y eje en ambos sentidos. ✓ Tipos de rodamientos N: con dos pestañas en el aro interior y sin pestañas en el aro exterior. Sus características similares al anterior tipo. 8 Tecnología Mecánica Ing. Industrial 6to Semestre ✓ Tipos de rodamientos NJ: con dos pestañas en el aro exterior y una pestaña en el aro interior. Puede utilizarse para la fijación axial del eje en un sentido. ✓ Tipos de rodamientos NUP: con dos pestañas integrales en el aro exterior y con una pestaña integral y dos pestañas en el aro interior. Una de las pestañas del aro interior no es integral, es decir, es similar a una arandela para permitir el montaje y el desmontaje. Se utilizan para fijar axialmente un eje en ambos sentidos. Los rodamientos de rodillos son más rígidos que los de bolas y se utilizan para cargas pesadas y ejes de gran diámetro. 2.9. Rodamientos de rodillos a rótula El rodamiento de rodillos a rótula tiene dos hileras de rodillos con camino esférico común en el aro exterior siendo, por lo tanto, de alineación automática. El número y tamaño de sus rodillos le dan una capacidad de carga muy grande. La mayoría de las series puede soportar no solamente fuertes cargas radiales sino también cargas axiales considerables en ambas direcciones. Pueden ser reemplazados por rodamientos de la misma designación que se dará por medio de letras y números según corresponda a la normalización determinada. 2.10. Rodamientos axiales de bolas de simple efecto El rodamiento axial de bolas de simple efecto consta de una hilera de bolas entre dos aros, uno de los cuales, el aro fijo al eje, es de asiento plano, mientras que el otro, el aro apoyado en el soporte, puede tener asiento plano o esférico. En este último caso, el rodamiento se apoya en una contraplaca. Los rodamientos con asiento plano deberían, sin duda, preferirse para la mayoría de las aplicaciones, pero los de asiento esférico son muy útiles en ciertos casos, para compensar pequeñas inexactitudes de fabricación de los soportes. El rodamiento está destinado a resistir solamente carga axial en una dirección. 9 Tecnología Mecánica Ing. Industrial 6to Semestre 2.11. Rodamientos de aguja de empuje Pueden soportar pesadas cargas axiales, son insensibles a las cargas de choque y proveen aplicaciones de rodamientos duras requiriendo un mínimo de espacio axial. 3. MONTAJE DE RODAMIENTOS 3.1. ¿QUE ES UN MENTAJE DE RODAMIENTOS? El montaje es una de las fases fundamentales del ciclo de vida de un rodamiento. Si el rodamiento no se monta correctamente, empleando los métodos y herramientas apropiados, se reducirá su vida útil. Alrededor del 16% de todos los fallos prematuros de los rodamientos son causados por un montaje inadecuado o el uso de técnicas de montaje incorrectas. En algún momento, el rodamiento alcanzará el final de su vida útil y tendrá que ser reemplazado. Aunque el rodamiento pueda no volver a utilizarse, es sumamente importante desmontarlo correctamente para no comprometer la vida útil del rodamiento de repuesto. En primer lugar, el uso de herramientas y métodos de desmontaje apropiados ayudará a evitar el daño a otros componentes de la máquina, como el eje y el soporte, que se reutilizan con frecuencia. En segundo lugar, las técnicas de desmontaje incorrectas pueden resultar peligrosas para el operario. Los rodamientos pequeños y medianos se montan, generalmente, en frío. Los métodos tradicionales pueden provocar la transmisión de fuerzas a través de los elementos rodantes, lo que genera daños en los caminos de rodadura. Las herramientas mecánicas de montaje ayudan a prevenir daños en los rodamientos durante el montaje en frío. Para realizar el desmontaje, resulta esencial seleccionar el extractor adecuado. No solo es fundamental el tipo de extractor, sino también su capacidad de extracción máxima, para llevar a cabo cualquier trabajo de desmontaje de forma sencilla y segura. La mayoría de empresas fabricantes de rodamientos ofrece una gama 10 Tecnología Mecánica Ing. Industrial 6to Semestre completa de extractores de rodamientos mecánicos, hidráulicos y asistidos hidráulicamente de fácil uso para muchas aplicaciones de rodamientos. 3.2. HERRAMIENTAS Y EQUIPOS PARA MONTAJE Y DESMONTAJE DE RODAMIENTOS Las herramientas y equipos hidráulicos son el método preferido para desmontar rodamientos de gran tamaño y otros componentes. Estas técnicas, que emplean bombas, tuercas e inyectores de aceite hidráulicos, permiten aplicar fuerzas considerables para desmontar rodamientos u otros componentes. Montaje de rodamientos con bujes y martillo de goma La mayoría de rodamientos pequeños se pueden montar golpeando su aro exterior o interior, según donde este la interferencia con el alojamiento, con bujes de material de resina plástica y martillo de goma. Este equipo de bujes y martillos, son de referencia específica, diseñados para gamas y tipos específicos de rodamientos. Montaje con calentadores de inducción La mayoría de rodamientos de diámetros medios y aun de diámetros grandes, pueden se montados con equipos de calentamiento por inducción magnética. El rodamiento se instala sobre una barra del equipo de inducción magnética, que, al dejar pasar una determinada corriente, calienta superficialmente el aro interno del rodamiento, lo que lo dilata y permite su fácil instalación. El calentamiento dura pocos segundos. Al final el mismo equipo desmagnetiza el rodamiento. Este procedimiento se debe realizar en forma rápida para no permitir que el rodamiento se enfríe y quede atorado en el alojamiento. 11 Tecnología Mecánica Ing. Industrial 6to Semestre Montaje con Prensa Hidráulica En este caso se utiliza una prensa hidráulica para empujar el rodamiento sobre su alojamiento, valiéndose de un buje adecuado, haciendo presión sobre el aro que tenga la interferencia de diseño. Montaje por tuerca hidráulica En este caso se utiliza un buje o manguito de montaje, sobre el cual se instalará la tuerca hidráulica que empujará el rodamiento sobre su alojamiento. La tuerca hidráulica posee un aro que se desplazara por la acción de fuerza hidráulica empujando el aro interno del rodamiento sobre su eje. 12 Tecnología Mecánica Ing. Industrial 6to Semestre Por aros de calentamiento. En general los aros de calentamiento se usan para rodamientos de grandes dimensiones. Son aros generalmente de aluminio que una vez calentados sobre planchas o con resistencias eléctricas, pueden transmitir ese calor al aro exterior del rodamiento, que transfiere su calor a todo el cuerpo del rodamiento, permitiendo su fácil instalación por dilatación térmica. Se debe tener precaución con la temperatura adecuada y con la re-lubricación del rodamiento. Por inyección de aceite a través del eje. En este caso el eje donde se alojará el rodamiento debe tener un agujero central axial y un taladro vertical radial por los cuales pasará el aceite que dilatará el rodamiento para su correcto montaje o desmontaje. El empuje del rodamiento sobre su alojamiento se logra con la ayuda de una tuerca hidráulica. 13 Tecnología Mecánica Ing. Industrial 6to Semestre 3.3. Extracción de rodamientos Con extractores de uñas El extractor se sitúa sobre la pista interior o exterior según el caso. Con extractores interior de rodamientos por golpes alternativos El extractor se sitúa sobre la parte interna del rodamiento, se expande y por golpes sucesivos de vaivén, se va extrayendo el rodamiento 4. RELACION CARGA/DURACION 4.1. Duración La duración de un rodamiento es el número de revoluciones que efectúa un aro en consideración del otro aro hasta el momento en el que aparecen los primeros signos de fatiga del material en uno de los aros o en alguno de los elementos rodantes. Se pueden encontrar diferencias considerables en la duración de rodamientos del mismo tipo y tamaño y por eso para el cálculo de la duración según la norma STN ISO 281 se toma en consideración la duración elemental, es decir, la duración que consigue o sobrepasa el 90% de la cantidad mayor de los rodamientos iguales 14 Tecnología Mecánica Ing. Industrial 6to Semestre que funcionan bajo condiciones idénticas, esto significa duración con una fiabilidad del 90%. Fórmula de la duración elemental La duración elemental del rodamiento se define matemáticamente por la fórmula de la duración que es válida para los rodamientos de todos los tipos. donde: L10 - Duración elemental [106revoluciones] C - dinámica equivalente del rodamiento (Los valores Cr, Ca se indican en la parte de tablas) [kN] P - Carga dinámica equivalente del rodamiento (Las fórmulas para el cálculo Pr, Pa: en cada serie de construcción de los rodamientos.) [kN] p - Exponente: p = 3 para rodamientos de bolas para rodamientos de rodillos cilíndricos, de agujas, cónicos y rodamientos de rodillos a rotula. En la tabla 1 está indicada la dependencia de una duración L10 en millones de revoluciones y la correspondiente relación C/P. En el caso cuando la velocidad de giro no se cambia, al calcular la duración podemos utilizar la fórmula que expresa la duración elemental en función de las horas de trabajo: [h] L10h - Duración elemental [h] 15 Tecnología Mecánica Ing. Industrial 6to Semestre n - Velocidad de giro [min-1] La relación entre la razón C/P, la duración elemental L10h y la velocidad de giro n está indicada en la tabla 2 para los rodamientos de bolas y en la tabla 3 para los rodamientos de agujas, de rodillos cilíndricos, de rodillos a rótula y de rodillos cónicos. La duración elemental en los alojamientos de los ejes para los vehículos de carretera y de ferrocarril se puede calcular generalmente en kilómetros según la ecuación donde: L10km - Duración elemental [106km] D - Diámetro de la rueda [m] Ecuación de duración ajustada La duración ajustada es la duración elemental corregida. Para el cálculo se toma en cuenta además de la carga también la influencia del material de los componentes del rodamiento, las cualidades químicas y físico-mecánicas del lubricante y el régimen de la temperatura de trabajo. donde: Lna - Duración ajustada para la fiabilidad (100-n) % y otras condiciones no corrientes de funcionamiento 16 Tecnología Mecánica Ing. Industrial 6to Semestre a1 - de duración para fiabilidades diferentes al 90% de acuerdo con la tabla a23 - Factor de duración para material de cualidades no convencionales que incluye el nivel de la tecnología de fabricación y las condiciones de funcionamiento. L10 - Duración elemental 4.2. Carga de rodamiento Factor de carga La operación en maquina real está sometida a una carga mayor que la carga en dirección axial teórica debido a la vibración y el impacto. La carga real se obtiene calculando la carga aplicada al sistema de ejes utilizando el factor de carga mostrando en la tabla. 𝑘 = 𝑓𝑤 ∗ 𝑘𝑐 K: Carga real aplicada al sistema de ejes N Kc: Valor de cálculo teórico N Fw: Factor de carga Distribución de carga Distribución de carga al rodamiento 17 Tecnología Mecánica Ing. Industrial 6to Semestre El Sistema de ejes se toma como una viga estática soportada por rodamiento para distribuir carga que actúa en el sistema de ejes a los rodamientos. En la tabla 5 Se muestra un ejemplo de cálculo de distribución de carga. Transmisión de cargo Cargas de rodamiento en transmisión por correa o cadena La fuerza que actúa en la polea o rueda de entrada cuando se transmite potencia mediante una correa o cadena se obtiene mediante la fórmula siguiente. La carga F1, que actúa sobre el eje de la polea se obtiene multiplicando la fuerza transmitida F1, por el factor de correa Fb mostrando en la tabla en el caso de transmisión por correa 18 Tecnología Mecánica Ing. Industrial 6to Semestre En el caso de transmisión por cadena, la carga que actúa sobre el eje de la rueda de entrada se obtiene mediante la formula de la misma que para la transmisión por correa utilizando un valor entre 1,2 y 1,5 como factor de cadena correspondiente a fb. Cargas de rodamientos en transmisión por engranaje En el caso de transmisión de potencia por engranaje, los métodos de cálculo varían dependiendo del tipo de engranaje ya que la fuerza que actúa sobre el engranaje se divide en carga radial y carga axial, y su dirección y relación varían dependiendo del tipo de engranaje. En el caso del engranaje plano más sencillo la dirección de la carga es radial solamente y se obtiene mediante la formula siguiente. 19 Tecnología Mecánica Ing. Industrial 6to Semestre El valor que se obtiene al multiplicar la carga teórica por el factor de engranaje f2 de la tabla 7 deberá utilizar como carga real porque el grado de vibración e impacto que afecta la carga teórica obtenida mediante la fórmula de arriba varía dependiendo del tipo de engranaje y la precisión del acabado de la superficie del engranaje. Carga media La carga media Fm que se convierte para aplicar duración uniforme a cada rodamiento puede utilizarse en el caso de que la carga que actúa sobre el rodamiento sea inestable y cambie en varios ciclos. Carga escalonada fluctuante La carga media Fm se obtiene mediante la formula en el caso que la carga del rodamiento F1, F2, F3…Se aplique con velocidad de rotación de n10, n2, n3… y duración de operación de t1, t2, t3, … respectivamente. 20 Tecnología Mecánica Ing. Industrial 6to Semestre Carga continuamente fluctuante La carga media se obtiene mediante forma en el caso de que la carga pueda expresarse en función F(t) del tiempo t con el ciclo to. Carga aproximadamente lineal La carga mediante Fm se obtiene aproximadamente mediante la formula 21 Tecnología Mecánica Ing. Industrial 6to Semestre Carga Fluctuante sinusoidal La carga mediante Fm se obtiene aproximadamente mediante la formula 5. SELECCION DE RODAMIENTOS Para seleccionar rodamientos deben tenerse en cuenta varios criterios. Se utiliza un procedimiento de selección para determinar qué rodamiento es más adecuado para una aplicación industrial específica. Durante este proceso, los rodamientos son examinados detenidamente desde diferentes puntos de vista, como las condiciones de velocidad y de funcionamiento. No existe un procedimiento estándar tipificado, pero es aconsejable tener en cuenta la experiencia con aplicaciones comparables o con otros estudios de caso. 22 Tecnología Mecánica Ing. Industrial 6to Semestre La lista de posibles aplicaciones para los rodamientos es prácticamente infinita – ya que se utilizan en una gama muy amplia de condiciones y en diferentes entornos operativos. De hecho, la gama de condiciones de funcionamiento y las posibilidades de los rodamientos se amplían cada vez más gracias al rápido avance de la tecnología. Teniendo en cuenta los siguientes parámetros podrá seleccionar el rodamiento más adecuado entre la gran cantidad de diseños y tamaños disponibles: 5.1. SELECCIÓN DEL TIPO DE RODAMIENTO 1. Espacio de instalación El espacio de instalación es limitado, por lo que se debe seleccionar un tipo de rodamiento que quepa en el espacio disponible. El espacio disponible se utiliza para determinar los tamaños de los diámetros interior y exterior. 2. Índice de carga Varios rodamientos con diferentes índices de carga podrán encajar en el espacio de instalación disponible. Los rodamientos de rodillos tienen un mayor índice de carga que los rodamientos de bolas del mismo tamaño y pueden soportar mejor las cargas de impacto. La decisión se basará en qué rodamiento puede ofrecer las prestaciones requeridas. 3. Velocidad Muchos factores afectan a la velocidad, como el tipo de rodamiento, el tamaño, el tipo jaula y el método de lubricación. Si se utiliza la lubricación con grasa convencional, los rodamientos de bolas de ranura profunda podrán alcanzar la máxima velocidad permitida y los rodamientos de bolas axiales la mínima. 4. Deslizamiento de los anillos interior/exterior Los anillos interior y exterior no deben estar inclinados, pero es posible que bajo ciertas condiciones lo estén ligeramente. Esto ocurre cuando el eje se deforma debido a la carga o cuando se necesita compensación por errores dimensionales. 23 Tecnología Mecánica Ing. Industrial 6to Semestre El nivel permisible de inclinación depende del tipo de rodamiento y de las condiciones de funcionamiento. Este ángulo permisible suele ser muy pequeño. Si se requiere una mayor inclinación, se recomiendan opciones tales como rodamientos de bolas autoalineantes, rodamientos de rodillos autoalineantes o unidades de rodamientos especiales 5. Rigidez La carga deforma el rodamiento, especialmente en las zonas de contacto entre elementos y los caminos de rodadura. La rigidez de un rodamiento es el término utilizado para describir la relación entre la carga del rodamiento y la deformación elástica de los anillos interior y exterior y los elementos de rodadura. Los rodamientos de rodillos son adecuados en los casos en que se necesita una elevada rigidez. La rigidez también se puede aumentar mediante la precarga de lo rodamientos de bolas de contacto angular o los rodamientos de rodillos cónicos, por ejemplo. 6. Ruido de funcionamiento y par Los rodamientos de rodillos generan al funcionar un ruido y un par mínimos. Si es necesario, pueden construirse rodamientos de bolas de ranura profunda y rodamientos de rodillos cilíndricos para que su funcionamiento sea más silencioso. Los rodamientos de bolas de ranura profunda son los aconsejados para motores eléctricos y en instrumentos de medición en los que los bajos niveles de ruido y fricción son consideraciones clave. 7. Precisión en funcionamiento Hay diferentes maneras de determinar la precisión de funcionamiento de los rodamientos. Las clases de precisión dependen del tipo de rodamiento. Si se requiere precisión en el funcionamiento, los rodamientos de bolas de ranura profunda, los rodamientos de bolas de contacto angular y los rodamientos de rodillos cilíndricos son la mejor opción. 8. Montaje y desmontaje Métodos de montaje y desmontaje varían según el tipo de rodamiento. Si el rodamiento se puede manipular en otra ubicación, es más fácil de montar y 24 Tecnología Mecánica Ing. Industrial 6to Semestre desmontar. Los rodamientos de rodillos cilíndricos, los rodamientos de rodillos cónicos y los rodamientos de agujas generalmente están englobados en esta categoría. Son la mejor opción si se realizan inspecciones periódicas. Los rodamientos de bolas autoalineantes y los rodamientos de rodillos autoalineantes con agujero cónico (con o sin manguitos) son más difíciles de montar debido a que el juego interno se ajusta durante el proceso de montaje. 5.2. SELECCIÓN DE LA DISPOSICIÓN DEL RODAMIENTO 1. Disposición de rodamientos fijos/libres • Consta de un rodamiento fijo y un rodamiento libre: los rodamientos no se pueden precargar axialmente. • El rodamiento fijo puede absorber fuerzas radiales y axiales. • Los anillos del rodamiento fijo deben quedar asegurados axialmente en el eje y en el interior del alojamiento para evitar desplazamientos. • El rodamiento libre sólo absorbe las fuerzas radiales y permite el desplazamiento axial. • Este desplazamiento puede tener lugar ya sea en el propio rodamiento (rodamientos de rodillos cilíndricos de diseño N / NU) o garantizarse mediante el uso de un anillo de carga puntual con un ajuste apretado en rodamientos no separables. 25 Tecnología Mecánica Ing. Industrial 6to Semestre 2. Disposición de rodamientos semifijos • Ambos rodamientos absorben cargas axiales en una sola dirección. • Pueden usarse rodamientos fijos o flotantes. 2.1 Disposición de rodamientos semifijos con rodamientos flotantes • Se puede utilizar cuando no se necesita guiado axial. • Los rodamientos no separables están asegurados de manera que cada rodamiento permita juego axial en una dirección mediante el uso de un anillo de carga puntual con un ajuste de deslizamiento apretado. • En los rodamientos separables (rodamientos de rodillos cilíndricos de diseño NJ), este cambio se lleva a cabo dentro del rodamiento – no se pueden utilizar ajustes de deslizamiento apretados. 2.2 Disposición de rodamientos semifijos con rodamientos fijos • Los rodamientos de bolas de contacto angular o los rodamientos de rodillos cónicos están dispuestos simétricamente, por ejemplo, y se mantienen en su lugar – se utilizan fijaciones para ajustar el sistema de rodamiento axial de juego en funcionamiento y/o precarga. • Existen disposiciones de rodamientos emparejados cara a cara y espalda contra espalda. • La distancia entre los vértices de los conos de contacto se utiliza como el espaciado del rodamiento. 26 Tecnología Mecánica Ing. Industrial 6to Semestre • Esta distancia – también conocido como envergadura – es mayor con una disposición espalda contra espalda que con una disposición cara a cara. • Una disposición espalda contra espalda es la mejor opción si se necesita un espacio de inclinación libre mínimo. • Si el eje está más caliente que el alojamiento – como en la mayoría de las aplicaciones – se aplica lo siguiente: Si se utiliza una disposición de cara a cara, el juego se verá reducido en el funcionamiento Si se utiliza una disposición espalda contra espalda, hay tres escenarios diferentes: ✓ Si los vértices de los conos de contacto se tocan, la expansión térmica en las diferentes áreas se cancelará a sí misma y el juego seguirá siendo el mismo. ✓ Si los vértices de los conos de contacto se solapan, el juego de funcionamiento disminuirá. ✓ Si los vértices de los conos de contacto no se solapan, el juego de funcionamiento aumentará. 27 Tecnología Mecánica Ing. Industrial 6to Semestre BIBLIOGRAFIA • https://sicoris-sa.com/pdf/catalogos/nsk-rodamientos-catalogo-generalcatalogo.pdf • https://nosoloherramientas.es/tipos-de-rodamientos/ • https://www.rodaunion.es/media/imagenes/Catalogos/Rodamientos%20y%20acc esorios/FAG/Montaje_rodamientos_WL801003_SB_0603%20.pdf • file:///C:/Users/Daira%20Quiroga/Downloads/P_TI-0104_ES.pdf • http://www.zkl.cz/es/para-constructores/112-duracion • file:///C:/Users/Administrador/Downloads/vida%20util%20de%20un%20rodamien to.pdf • https://www.lugohermanos.com/blog-industrial/que-es-un-rodamiento-y-paraque-sirve/ 28
