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INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR DE ALVARADO INGENIERIA MECANICA Materia: Diseño mecánico I Semestre-Grupo: Sexto-Único Producto Académico: Investigación Unidad: Cinco Tema: Rodamientos. Bandas y poleas. Presenta: José Omar Guzmán Cuevas Docente: Ing. Manuel Antonio Golpe Toto

H. Y G. ALVARADO, VER. ENERO-JUNIO 2020

INDICE OBJETIVO ...................................................................................................................... 3 INTRODUCCIÓN ........................................................................................................... 3< 5.1.1. RODAMIENTOS .................................................................................................... 4 5.1.2. BANDAS Y POLEAS ................................................................................................ 7 CONCLUSIONES............................................................................................................ 10 BIBLIOGRAFÍA.............................................................................................................. 10

OBJETIVO En la siguiente investigación se analizarán los diferentes tipos de rodamientos que existen, así como los usos que se le pueden dar a estos dentro de la industria y que tarea cumplen en distinta maquinaria. De igual manera, se verán las bandas y poleas que cumplen una función específica en los sistemas mecánicos.

INTRODUCCIÓN En busca de mejorar el rendimiento mecánico de las maquinas empleamos diferentes instrumentos que ayudan a mejorar la movilidad interna de esta. Uno de estos son los rodamientos, los cuales alargan la vida útil de las piezas rotacionales, dando una mayor durabilidad y control de la temperatura en los puntos de fricción. Existen varios tipos de rodamientos y día tras día las necesidades del mercado buscan avanzar en la calidad de los rodamientos; es así como hoy en día las industrias sacan al mercado gran variedad de alternativas en cuanto a rodamientos se refiere. La variedad de aplicaciones que presenta el funcionamiento de los sistemas de maquinas simples y compuestas conduce a lo importante que es descubrir y conocer sus principios de funcionamiento y de este modo ampliar el rol que cumple la física en este y otros campos de la ciencia y la tecnología. En estas experiencias se utilizarán diversos tipos de poleas. Estas se utilizan normalmente para cambiar la dirección de las fuerzas, siendo más fácil levantar la carga.

Las bandas representan los tipos principales de elementos flexibles para transmitir potencia. A diferencia de los impulsores de engranes, que requieren de distancias centrales espaciadas en forma, en alguna medida, reducida y precisa, los impulsores de banda son capaces de transmitir potencia entre flechas que se encuentran muy separadas. Además, la distancia central es inherentemente ajustable y no necesita ser tan precisa como para los impulsores de engrane.

5.1.1. RODAMIENTOS Es el conjunto de esferas que se encuentran unidas por un anillo interior y uno exterior, el rodamiento produce movimiento al objeto que se coloque sobre este y se mueve sobre el cual se apoya. Los rodamientos se denominan también cojinetes no hidrodinámicos. Teóricamente, estos cojinetes no necesitan lubricación, ya que las bolas o rodillos ruedan sin deslizamiento dentro de una pista. Sin embargo, como la velocidad de giro del eje no es nunca exactamente constante, las pequeñas aceleraciones producidas por las fluctuaciones de velocidad producen un deslizamiento relativo entre bola y pista. Este deslizamiento genera calor. Para disminuir esta fricción se lubrica el rodamiento creando una película de lubricante entre las bolas y la pista de rodadura. Las bolas, en su trayectoria circular, están sometidas alternativamente a cargas y descargas, lo que produce deformaciones alternantes, que a su vez provocan un calor de histéresis que habrá que eliminar. Dependiendo de estas cargas, el cojinete se lubricará simplemente por grasa o por baño de aceite, que tiene mayor capacidad de disipación de calor.

Tipos de rodamientos Hay básicamente dos tipos de rodamientos, y están determinados por la forma del elemento rodante: rodamientos de bolas y rodamientos de rodillos. Rodamientos rígidos de bolas Robustos, versátiles y silenciosos. Pueden funcionar a altas velocidades y son fáciles de montar. Los rodamientos de una hilera también están disponibles en versiones obturadas; están lubricados de por vida y no necesitan mantenimiento. Los rodamientos de una hilera con escote de llenado y los de dos hilerasson adecuados para cargas pesadas. Rodamientos de bolas a rótula Insensibles a la desalineación angular. También disponibles en versiones obturadas y lubricadas de porvida, para un funcionamiento sin mantenimiento. Los

rodamientos montados en manguitos de fijación y alojados en soportes de pie SKF proporcionan unas disposiciones económicas. Rodamientos de sección estrecha Son compactos, rígidos y ahorran espacio. Pueden soportar cargas combinadas. Una variedad de diseños ISO y de sección fija ofrece gran flexibilidad para diseñar disposiciones de bajo peso y bajo rozamiento. También disponibles en versiones obturadas para un mantenimiento sencillo. Rodamientos de rodillos cilíndricos Pueden soportar pesadas cargas radiales a altas velocidades. Los rodamientos de una hilera del diseño EC tienen una geometría interna optimizada que aumenta su capacidad de carga radial y axial, reduce susensibilidad a la desalineación y facilita su lubricación. Los rodamientos completamente llenos de rodillos incorporan el máximo número de rodillos y no tienen jaula. Están diseñados para cargas muy pesadas y velocidades moderadas. Rodamientos de rodillos a rótula Robustos rodamientos autoalineables que son insensibles a la desalineación angular. Ofrecen una gran fiabilidad y larga duración incluso en condiciones de funcionamiento difíciles. Montados en manguitos de fijación o de desmontaje y alojados en soportes de pie SKF, proporcionan unas disposiciones de rodamientos económicas. También disponibles con obturaciones para un funcionamiento libre de mantenimiento. Rodamientos de agujas Su baja sección transversal les hace adecuados para espacios radiales limitados. Pueden soportar cargas radiales pesadas. La amplia variedad de diseños, incluyendo rodamientos combinados para cargas radiales y axiales, permite unas disposiciones de rodamientos sencillas, compactas y económicas. Rodamientos de bolas con contacto angular Diseñados para cargas combinadas, proporcionan unas disposiciones de rodamientos rígidas. Los rodamientos de dos hileras, también disponibles con obturaciones, simplifican las disposiciones ya quepueden soportar y fijar un eje en ambas direcciones. Los rodamientos de bolas con cuatro puntos de contacto ahorran espacio cuando las cargas axiales actúan en ambas direcciones. Rodamientos axiales de rodillos cilíndricos Pueden soportar cargas axiales pesadas de simple efecto. Rígidos y también insensibles a las cargas deimpacto. Se pueden obtener disposiciones muy compactas si los componentes adyacentes pueden servir como caminos de rodadura.

Rodamientos axiales de bolas Diseñados para cargas puramente axiales. Están disponibles diseños de simple y de doble efecto, así como con contraplacas esféricas para compensar los errores de alineación. Estos rodamientos son desarmables, para facilitar el montaje. Rodamientos de rodillos cónicos Diseñados para pesadas cargas combinadas. Las excelentes relaciones de capacidad de carga/sección transversal proporcionan unas disposiciones de rodamientos económicas. Los rodamientos TQ-Line son menos sensibles a la desalineación y ofrecen una larga duración, gran fiabilidad y bajas temperaturas de funcionamiento. El diseño CL7C tiene una alta exactitud de giro y un bajo par de rozamiento. Rodamientos axiales de rodillos a rótula Robustos rodamientos autoalineables, insensibles a la desalineación angular. Pueden soportar fuertes cargas axiales. También pueden soportar cargas radiales de hasta un 55% de la carga axial actuando simultáneamente. Ofrecen una alta fiabilidad y gran duración, incluso en condiciones de funcionamientodifíciles. El diseño desarmable facilita el montaje. Rodamientos axiales de agujas Pueden soportar cargas axiales pesadas en una dirección. Rígidos e insensibles a las cargas de impacto. La baja sección transversal proporciona unas disposiciones de rodamientos muy compactas. Si se pueden mecanizar caminos de rodadura en las piezas adyacentes, la corona de agujas axial puede servir de rodamiento y requiere poco espacio. Roldanas Unidades de rodamiento listas para montar con aro exterior reforzado para cargas pesadas, incluyendo las cargas de impacto. Los rodamientos con diámetro exterior bombeado pueden aceptar desalineación. Coronas de orientación Transmiten fuertes cargas combinadas y movimientos de orientación en disposiciones con gran diámetro. Uno o ambos aros pueden tener engranaje integral y los dos aros tienen agujeros para los pernos de montaje. Forman una parte integral del sistema de accionamiento. Permiten unas soluciones compactas y económicas, que pueden reemplazar a las disposiciones de rodamientos múltiples tradicionales.

Aplicaciones de los rodamientos • • • • • • • • •

Bombas Cajas de engranajes Ferrocarriles Maquinaria agrícola Maquinaria general Motores eléctricos Energía eólica Maquinaria pesada y para construcción etc.

5.1.2. BANDAS Y POLEAS Bandas Es un elemento mecánico muy flexible utilizado para transmitir potencia cuando existen poleas unidas a flechas o ejes. Su apariencia es la de una línea unida extremo con extremo, con un sección trasversal que varía según sea su tipo.

Tipos de bandas En una primera distinción existen bandas deslizantes y no deslizantes, las segundas son las dentadas. Bandas deslizantes: Banda plana Fue la primera que se utilizó, y se usa en donde existen poleas planas y abombadas. Son muy baratas pero patinan fácilmente. Están elaboradas, comúnmente, en caucho sin reforzamiento de alambres ó con protección de fibras. Banda plana tipo listón Son muy delgadas y están elaboradas tanto en plástico como con fibras sintéticas. Se usaban en el sistema sintonizador de los radios antiguos. Banda plana de costilla

Es utilizada en motores de más de 100 H.P. por patinar poco. Se asemeja a un arreglo entre una banda plana y varias en V, quedando la superficie plana sin contacto con la superficie horizontal de la polea. Es más resistente que la plana o la V, aunque no menos flexible. Está muy propensa a calentarse por su considerable área de contacto con las poleas. Banda en V Es menos propensa al patinaje que la banda plana. Se utiliza con poleas acanaladas y ajustables en donde la transmisión debe ser por lo menos continua. Las que se encuentran en los automóviles son de caucho con alambres y protección de fibra. Además de ser ampliamente utilizada en la industria mecánica también se le encuentra en la electrónica como es el caso de las videograbadoras o en las casseteras. Banda en V ajustable Cuando una banda está sujeta a trabajo rudo e intenso la mayor de las veces no se daña toda completa, sino por secciones, debido a esto existen bandas ajustables ó que están formadas por secciones pequeñas que quedan unidas con una grapa ó remache removible para posibilitar su adaptabilidad a las condiciones de trabajo y a la distancia existente entre poleas. Es como armar pieza por pieza, pero tiene la desventaja de que los elementos de unión se deterioran más que las secciones elaboradas en caucho. Se les encuentra en máquinas de trabajo rudo y en ambientes extremos como en las minas. Bandas no deslizantes: Banda plana dentada Cuando se necesita una transmisión flexible lo más exacta posible y que esté libre de patinajes se recurre a la banda dentada, muy utilizada cuando hay engranes unidos a las flechas o ejes. Sus dientes se acoplan perfectamente a los engranes por lo que no patinan, pero existe el riesgo de perderlos si están muy tensas. Son muy utilizadas en situaciones donde debe existir sincronización como es el caso del árbol de levas y el cigüeñal en los automóviles. También se le conoce como banda de sincronización. Banda en V dentada Semejante a la anterior, pero con la ventaja de evitar en mayor medida los rechinidos y patinajes pronunciados con e cambio de temperatura.

Aplicaciones de las bandas • •

Bandas transportadoras Uso automotriz

• • •

Sector agrícola para maquinaria Maquinaria de construcción Insdustrias

Poleas Una polea fija no proporciona ninguna ventaja mecánica, es decir, ninguna ganancia en la transmisión de la fuerza: sólo cambia la dirección o el sentido de la fuerza aplicada a través de la cuerda. Sin embargo, con un sistema de poleas móviles (también llamado polipasto) sí es posible obtener una ventaja o ganancia mecánica, que matemáticamente se define como el cociente entre la fuerza de salida (carga) y la fuerza de entrada (esfuerzo). En el caso ideal la ganancia mecánica es igual al número de segmentos de cuerda que sostienen la carga que se quiere mover, excluido el segmento sobre el que se aplica la fuerza de entrada (véase la animación adjunta). El rozamiento reduce la ganancia mecánica real, y suele limitar a cuatro el número total de poleas.

Tipos de poleas Polea fija Esta polea esta fija a la viga, una polea fija simple es de echo una palanca de primara clase con brazos iguales. Sirve únicamente para cambiar la dirección o el sentido de la fuerza, la carga solo es soportada por un segmento de la cuerda. Polea móvil Esta polea esta unida al objeto y no a la viga, una polea móvil siempre es una palanca de segunda clase, que multiplica la fuerza ejercida, la carga es soportada por ambos segmentos de cuerda, por que solo hace falta una fuerza igual a la mitad del peso para levantar la carga. Sin embargo hay que tirar de la cuerda a una mayor distancia. Polea compuesta (polipasto) Muchas veces tirar hacia abajo resulta mas fácil que hacia arriba, se añade una polea fija para cambiar el sentido del esfuerzo

Aplicaciones de las poleas • • • •

Ascensores Pozos Máquina de ejercicio Poleas de construcción

CONCLUSIONES La utilización de los rodamientos en maquinas alivian la fricción en los puntos de movimientos rotacionales. Los rodamientos se denominan también cojinetes no hidrodinámicos. De acuerdo al uso a dar a los rodamientos se clasifican en varios tipos los cuales se utilizan dependiendo a su aplicación dada. Para una mejor identificación se da una nomenclatura; la cual nos indica el tipo de rodamiento y en general sus especificaciones. Algunas fallas producidas se deben a la mala utilización o poco mantenimiento de los rodamientos. Es muy importante el mantenimiento preventivo en los rodamientos, ya que si estos llegan a fallar nos pueden llegar a producir consecuencias mayores, tanto económicas como un aumento de las mismas. El uso de las bandas ayudan a la ingeniería de las máquinas ya que no necesitan hacer constucciones precisas, teniendo la opción de ser ajustables y mejorando la vida útil de los componentes. Las poleas durante la historia nos han ayudado a mover objetos pesados, generando mas fuerza que con la que se cuenta, mejorando el desempeño del ser humano al realizar tareas pesadas.

BIBLIOGRAFÍA https://docplayer.es/21506923-Rodamientos-objetivos-objetivo-general-dar-aconocer-los-diferentes-tipos-de-rodamientos-sus-especificaciones-y-algunas-desus-fallas-mas-comunes.html http://sistemasmecanicosiws.blogspot.com/2012/05/poleas-y-bandas.html http://sistemasmecanicosiws.blogspot.com/2012/05/poleas-y-bandas.html https://www.nke.at/es/rodamientos-aplicaciones/aplicaciones/ http://poleas2015.blogspot.com/2015/11/aplicaciones-de-las-poleas_8.html