RODAMIENTOS PROFESOR: 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 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
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
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.
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
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
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
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
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
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
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
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.
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.
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.
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 Exterior Ancho Rodamiento Vel. máx. con grasa
10 30 9 6200 24000 10 35 11 6300 22000 12 32 10 6201 22000 12 37 12 6301 20000 15 35 11 6202 20000 15 42 13 6302 17000 17 40 12 6203 17000 17 47 14 6303 15000 20 47 14 6204 15000 20 52 15 6304 14000 25 52 15 6205 13000 25 62 17 6305 11000 30 62 16 6206 11000 30 72 19 6306 9600 35 72 17 6207 9200 35 80 21 6307 8500 40 80 18 6208 8300 40 90 23 6308 7700 45 85 19 6209 7700 45 100 25 6309 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
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
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
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.
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
