RODAMIENTOS

 

 

 



 

Es un elemento mecánico que reduce la fricción entre un eje y las piezas conectadas a éste por medio de rodadura, que le sirve de apoyo y facilita su desplazamiento. El elemento rotativo que puede emplearse en la fabricación del rodamiento, pueden 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.

CLASIFICACIÓN

Desde el punto de vista cinemático, pueden clasificarse los rodamientos en tres categorías: 

• 1. Rodamientos para cargas radiales. Pueden soportar preferentemente cargas dirigidas en la dirección perpendicular al eje de rotación. Rodamientos radiales. Rodamientos axiales 
• 2. Rodamientos para cargas axiales. Pueden soportar cargas que actúen únicamente en la dirección del eje de rotación. A su vez pueden ser: rodamientos de simple efecto, que pueden recibir cargas axiales en un sentido, y rodamientos de doble efecto, que pueden recibir cargas axiales en ambos sentidos. 
• 3. Rodamientos para cargas mixtas. Pueden soportar esfuerzos radiales, axiales o ambos combinados.

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 es casi perfecto, también es atribuida la gravedad como efecto adverso.

Tipos de rodamientos

Cada clase 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 cilíndricos pueden soportar 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.

• Rodamientos rígidos de bolas

 

Tienen un campo de aplicación amplio. Son de sencillo diseño y no desmontables, adecuados para altas velocidades de funcionamiento, y además requieren poco mantenimiento.

• Rodamientos de bolas a rótula

Tienen dos hileras de bolas con un camino de rodadura esférico común en el aro exterior del rodamiento. Esta última característica hace que el rodamiento sea autoalineable, permitiéndose desviaciones angulares del eje respecto al soporte. Indicados para aplicaciones en las que se pueden producir desalineaciones o deformaciones del eje.

• Rodamientos de bolas con contacto angular

 

Tienen los caminos de rodadura de sus aros interior y exterior desplazados entre sí respecto al eje del rodamiento. Son particularmente útiles para soportar cargas combinadas. 

• Rodamientos de rodillos cilíndricos

 

Tienen la misma función que los rodamientos rígidos de bolas, es decir, absorber cargas puramente radiales. No obstante, su capacidad de carga es mucho más elevada. Son desmontables y existe una gran variedad de tipos, siendo la mayoría de ellos de una sola hilera de rodillos con jaula.

• Rodamientos de agujas

 

Se caracterizan por tener los rodillos finos y largos en relación con su diámetro, por lo que se les denomina agujas. Tienen gran capacidad de carga y son especialmente útiles en montajes donde se dispone de un espacio radial limitado.

• Rodamientos de rodillos a rótula

 

Están compuestos por dos hileras de rodillos con un camino de rodadura esférico común sobre el aro exterior. Cada uno de los caminos de rodadura del aro interior está inclinado formando un ángulo con el eje del rodamiento. Son autoalineables, pueden soportar cargas radiales y cargas axiales, y tienen una gran capacidad de carga.

• Rodamientos de rodillos cónicos

 

Tienen los rodillos dispuestos entre los caminos de rodadura cónicos de los aros interior y exterior. El diseño de estos rodamientos los hace especialmente adecuados para soportar cargas combinadas. Su capacidad de carga axial depende del ángulo de contacto, cuanto mayor es el ángulo, mayor es la capacidad de carga axial del rodamiento.

• Rodamientos axiales a bolas

 

Pueden ser de simple efecto o de doble efecto. Los de simple efecto son adecuados para absorber cargas axiales y fijar el eje en un solo sentido, y pueden soportar cargas radiales pequeñas.

Los de doble efecto son adecuados para absorber cargas axiales y fijar el eje en ambos sentidos. Sin embargo no soportan cargas radiales.

• Rodamientos axiales de rodillos

Pueden ser de rodillos cilíndricos o de rodillos cónicos, son adecuados para disposiciones que tengan que soportar grandes cargas axiales. Se suelen emplear cuando la capacidad de carga de los rodamientos axiales de bolas es inadecuada. Son capaces de soportar cargas radiales y de absorber desalineaciones de los ejes.

• Rodamientos axiales de agujas.

 

Pueden soportar grandes cargas axiales y requieren de un espacio axial  mínimo. son rodamientos de simple efecto y sólo pueden absorber cargas axiales en un sentido.

Fallas de un Rodamiento:

Los rodamientos durante su uso tienen una amplia relación de la alta temperatura con la vida útil del rodamiento. Para calcular la vida de un rodamiento y así evitar pérdidas de tiempo en compras y reemplazo generalmente se hace a través de análisis de vibración, análisis de lubricación o de aceite. Cualquier aumento en la fricción o cargas incrementa la temperatura haciendo que el rodamiento se desgaste.

1. La identificación más rápida de falla en un rodamiento es usando análisis de vibración. Las señales aparecen en la frecuencia ultrasónica de alrededor de 250Hz a 350Hz. En este punto hay un aproximado entre un 10% a un 20% de vida remanente en el rodamiento.

2. La falla del rodamiento comienza a "sonar" y su señal de frecuencia natural (500Hz a 2000Hz) aparece en la primer harmónica de falla de rodamiento. 5% a 10% de vida remanente.

3. Las harmónicas de fallas de rodamientos en la frecuencia fundamental ahora son aparentes. Danos en pista interior como exterior son visibles, el incremento de temperatura es aparente. 1% a 5% de vida remanente del rodamiento.

4. El fallo del rodamiento es percibido por una alta vibración. La fundamental y la harmónica de hecho disminuye, el ruido ultrasónico casual se incrementa, la temperatura se eleva de manera rápida. Vida remanente entre 1 hora a 1%. Referencias 1.