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• jose bello

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COJINETES DE FRICCION / RODAMIENTOS. Para servir de soporte a piezas que giran se utilizan generalmente dos elementos : - Casquillos o cojinetes. - Rodamientos.

- CASQUILLOS O COJINETES DE FRICCION. Es generalmete un cilindro formado por una o varias piezas que se construyen principalmente de bronce o metales antifriccion (aleacion de estaño y plomo entre otros). Para facilitar la lubricacion pueden tener ranuras o pequeñas hendiduras circulares que durante el funcionamiento se llenan de lubricante. Los llamados autolubricados son porosos y alamacenan el lubricante en los poros.

- RODAMIENTOS. El rodamiento es un elemento normalizado que consta de dos aros concentricos entre los que se desplazan unos cuerpos rodantes. Estos cuerpos rodantes suelen ir sujetos en una “jaula”. Los rodamientos deben proporcionar una guia segura y precisa a los organos en movimiento. La Norma ISO 5593 establece el vocabulario de las partes de un rodamiento.

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- TIPOS DE RODAMIENTOS : Bolas: Rodillos: - Cilíndricos Segun el elemento rodante.

Rodillos- Cónicos. Rodillos- Barrilete Agujas.(cilindros muy largos respecto a su diámetro).

1º - Rodamientos para cargas radiales : para cargas en sentido perpendicular al eje de rotación.(Radiales).

Segun su forma de trabajo:

2º - Rodamientos para cargas axiales : solamente cargas en el sentido del eje de rotación.(Axiales).

3º - Rodamientos para cargas mixtas : para esfuerzos radiales ,axiales o ambos combinados.

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- TIPOS CONSTRUCTIVOS DE RODAMIENTOS. 1 - Rodamientos para cargas radiales. TIPO

DIBUJO

Rodamiento radial rígido de hilera de bolas: para cargas puramente radiales pero débiles axiales. El arbol no debe estar sometido a flexion.Suelen llevar una "jaula" para sujetar las bolas.Admiten elevadas velocidades de rotacion. Pueden ser de varias hileras.

Rodamiento de rodillos cilíndricos: mismas aplicaciones que el anterior pero para mayores cargas radiales.No permite cargas axiales.

Si los rodillos son largos y delgados (2-5 mm) se denomina rodamientos de agujas.Estos se utilizan en general en las mismas aplicaciones que los de rodillos en montajes de reducido espacio y gran precision en el centraje. Pueden ser de varias hileras. Pueden tener: - Casquillos intero y exterior - Casquillo extrerior. - Casquillo y tapa lateral. - Sin casquillo solo tiene la jaula. Rodamiento radial de bolas a rotula (oscilante de bolas) : para cuando se prevean desalineaciones pues se autoalinea.Lleva dos hileras de bolas en dos mecanizados en el aro inferior y una superficie esferica en el aro exterior.Para cargas radiales con flexion (se adapta) y en algún caso axiales pequeñas.

Rodamientos radiales de rodillos a rotula : igual finalidad que el anterior pero para cargas superiores.Los rodillos no son cilindricos para adaptar su generatriz a la circunferencia del perfil de la pista de rodadura del aro exterior. El rodillo tiene forma de tonel.

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2 - Rodamientos para cargas axiales. Se denominaran de simple efecto cuando el esfuerzo tenga siempre un mismo sentido y de doble efecto cuando los esfuerzos axiales a soportar sean en ambos sentidos.

TIPO Rodamiento axial de bolas de simple efecto : admite grandes cargas axiales en un solo sentido.El plano de rodamiento debe ser perfectamente perpendicular al eje de rotación.En general admite grandes velocidades.Uno de los aros gira con el eje y el otro va fijo al soporte.

Tambien existen rodamientos para cargas axiales que tienen como elemento de rodadura agujas. Pueden estar formados solo por la jaula y el elemento rodante.

falta foto rodamiento axial de agujas Rodamiento axial de bolas de doble efecto : para carga axial en los dos sentidos.Esta compuesto por tres aros y doble fila de bolas.El aro intermedio es el que va fijo al arbol mientras que los de los extremos se fijan al soporte.

Cojinetes axiales a rotula (simple o doble efecto) : son rodamientos axiales de bolas que ademas se construyen con un aro exterior esferico que asienta contra un aro exterior de superficie esferica.

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3 - Rodamiento para cargas mixtas. TIPO

DIBUJO

Rodamiento de simple efecto y contacto oblicuo : ademas de esfuerzos radiales puede soportar esfuerzos laterales en una sola direccion.

Rodamiento de doble efecto y contacto oblicuo : trabaja igual que el anterior pero para soportar cargas axiales en ambos sentidos. Se puede sustituir por dos rodamientos de simple efecto montados en oposicion.

Rodamiento de rodillos cónicos : especialmente para esfuerzos radiales y axiales simultáneos.Se pueden construir preferentemente para soportar preferentemente esfuerzos radiales o preferentemente esfuerzos axiales. Resiste velocidades relativamente grandes y cargas elevadas.Si va a trabajar con esfuerzos en sentido contrario o con regulacion axial se colocaran dos rodamientos con los rodillos uno opuesto a otro. El aro exterior suele estar separado del resto del rodamiento.

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JAULAS. Su función: • Separar los cuerpos rodantes para que conserven su equidistancia. • En el caso de rodamiento de rodillos cónicos, cilíndricos, a rótula, hacen solidarios los cuerpos rodantes con uno de los anillos.

Jaula moldeada

Jaula estampada de chapa mecanizada de acero o latón

Velocidad límite

La del rodamiento

La del rodamiento

Temperatura

Poliamida 6/6: • 120°C en continuo • 150°C intermitente • Otras materias consultar • Buen coeficiente de rozamiento • Buen comportamiento incluso con lubricación deficiente

No limita la temperatura de funcionamiento del rodamiento

Comportamiento en vibraciones

Excelente comportamiento • Ligereza • Elasticidad

Limitado por: • resistencia mecánica • modo de ensamblaje • desequilibrio eventual

Aceleraciones y desaceleraciones bruscas

Excelente comportamiento • Ligereza • Elasticidad

Riesgo de rotura de la jaula

Defecto de alineamiento ejealojamiento Observaciones

Excelente comportamiento • Elasticidad • Jaula que reemplaza la jaula de chapa en numerosos tipos de rodamientos

Riesgo de rotura de la jaula

Lubricación

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Jaula mecanizada de latón

Jaula de resina fenólica

Permite aumentar la Generalmente velocidad límite del centrada sobre un rodamiento anillo, permite aumentar la velocidad límite del rodamiento No limita la 110°C máximo en temperatura de utilización continua funcionamiento del rodamiento

Contacto metal / metal, Buen coeficiente de sensible a la rozamiento latón / lubricación metal

• Excelente comportamiento • Mantiene el centrado a pesar de los desequilibrios dinámicos Resistencia mecánica elevada, sin embargo: • falta de flexibilidad • gran inercia Riesgo de rotura de la jaula

• Excelente coeficiente de rozamiento • Jaula impregnada de aceite: óptima lubricación del rodamiento • Buen comportamiento con jaula centrada sobre un anillo • Baja inercia • Buen equilibrado Excelente comportamiento debido a: • Baja inercia • Buena resistencia mecánica Utilización no recomendada

• Coste elevado • Sensible al fenómeno electrolítico en presencia de humedad

Coste elevado • Reservado generalmente para rodamientos de alta velocidad y/o de alta precisión

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Aspecto de los principales deterioros de los rodamientos 1 Exfoliación por fatiga.

2 Exfoliación superficial.

Fisuras y arranque de fragmentos de material

Manchas en la superficie procedentes de arranques superficiales de metal.

3 Gripado.

4 Huellas por deformación.

Calentamiento violento, deformación de los cuerpos rodantes, laminado del metal.

Huellas en las pistas y en los cuerpos rodantes.

5 Falso efecto BRINELL.

6 Desgaste

7 Cráteres y estrías.

Desgaste generalizado de los cuerpos rodantes, de las pistas y de las jaulas. Matiz grisáceo

Picaduras continuas con bordes bien definidos o sucesiones de bandas estrechas paralelas, causadas por el paso de corriente eléctrica.

9 Corrosión de contacto.

10 Corrosión.

Coloración roja o negra en las superficies de apoyo del rodamiento, en el diámetro interior y exterior.

Oxidación localizada o generalizada en el interior y en el exterior del rodamiento.

Arranque de material por abrasión a nivel de los puntos de contacto internos del rodamiento

8 Golpes, fisuras, roturas. Choques violentos, arranque de material en la superficie, fisuras, roturas de los anillos.

11 Deterioro de las jaulas. Deformación, desgaste, rotura.

Precauciones a tomar para establecer un diagnóstico.(Si es necesario realizar un informe por escrito). Hay que hacer un estudio de las condiciones de trabajo del rodamiento. - Antes de desmontar: Ver el aspecto del entorno del rodamiento y examinar el tipo y procedencia de las suciedades. Comprobar la velocidad , temperatura y ruido durante el funcionamiento. Tipo de lubricacion y si hay perdidas del mismo. Observar la posición de montaje del rodamiento y si tiene holguras (en eje y alojamiento) Comprobar si la fijacion esta en mal estado (tuercas flojas , con par de apriete inadecuado o circlips deteriorados por ejemplo). Verificar el estado de otros elementos accesorios como tapas , arandelas, separadores… - Después de desmontar: No limpiar nunca un rodamiento antes de la inspeccion. Examinar el lubricante en busca de particulas o cuerpos extraños. Intentar verificar su procedencia. Una vez limpio examinar con buena luz y si es necesario una lupa todas las partes del rodamiento. Rodamientos-ENERO 2007

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Para solucionar la avería : Procedimiento a seguir para el diagnóstico: (consultar la siguiente tabla).

ORIGEN

EXFOLIACION por fatiga

EXFOLIACION superficial

GRIPADO

HUELLAS DE LOS CUERPOS RODANTES por deformación o arranque de metal

HUELLAS DE LOS CUERPOS RODANTES por abrasión

DESGASTE HUELLAS DE CUERPOS AJENOS

CRATERES ESTRIAS

TRAZAS DE GOLPES FISURAS ROTURAS

MONTAJE Falta de cuidado Golpes Defectos de alojamiento o asiento Ajuste demasiado apretado Ajuste demasiado flojo No alineado FUNCIONAMIENTO Sobrecarga Vibraciones Velocidad excesiva ENTORNO Temperatura muy baja Paso de corriente eléctrica Contaminación agua Contaminación polvo LUBRICACION Lubricación inadaptada Falta de lubricante Exceso de lubricante

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CORROSION DE CONTACTO

CORROSION

DETRERIORO DE LAS JAULAS

CAUSAS EXTERIORES FRECUENTES DE AVERÍAS DE RODAMIENTOS Y SUS ORÍGENES. Aunque es difícil asociar con precisión una causa a una avería determinada, (los mismos síntomas pueden tener varios orígenes), la experiencia nos ha permitido reagruparlas en cuatro categorías:

• Lubricación

• Montaje incorrecto

• Contaminación • Varios

Selección del lubricante Cantidad (demasiada o muy poca) Frecuencia Aplicación Montaje brusco Calentamiento excesivo Ajustes y juegos Apriete en manguitos Defectos geométricos Entrada de líquido en servicio Entrada de abrasivos en servicio Entrada de partículas en el montaje Defectos de ajuste (ejemplo: precarga excesiva) Corrosión relacionada con el contacto

LUBRICACION. La lubricación es un elemento esencial para el buen funcionamiento del rodamiento. El 70% de las averías de los rodamientos se debe a problemas de lubricación. La lubricación tiene por objetivo interponer una película de lubricante (llamada película de aceite) entre los cuerpos rodantes y la pista de rodadura, con el fin de evitar el desgaste y el gripado de los elementos en contacto. Además, el lubricante asegura protección contra la oxidación y la polución exterior y, en el caso del aceite, refrigera. La duración de vida de un rodamiento está ligada directamente a la eficacia de la película de aceite, que depende de: - la naturaleza del lubricante y por tanto de su capacidad de aguantar temperatura, velocidad... - la carga y la velocidad del rodamiento. Elección del tipo de lubricante.

Ventajas

Inconvenientes

Lubricación por aceite - Buena penetración en el rodamiento - Buena estabilidad físico – química - Refrigeración - Fácil control del lubricante: estado y nivel

-Estanquidad del montaje necesaria -En caso de parada prolongada, mala protección contra oxidación y humedad -Retraso en el arranque cuando es necesaria una puesta en marcha autónoma del circuito previa a la rotación

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Lubricación por grasa La - Limpieza del mecanismo - Estanquidad más fácilmente conseguida - Barrera de protección - Simplicidad de los montajes - Facilidad de manipulación - Reducción o supresión del engrase adicional - Posibilidades de utilizar rodamientos preengrasados -Coeficiente de rozamiento mayor que el aceiteEvacuación térmica más débil -El emplazamiento (si es necesario) requiere el desmontaje del rodamiento y su lavado -No es posible verificar el nivel de grasa, por lo que se necesita una retención de grasa fiable o bien un aporte periódico para compensar las fugas, la polución o el envejecimiento

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Ejemplo de tabla de lubricantes de un fabricante de rodamientos.

GAMA SNR-LUBE

CONDICIONES DE UTILIZACION TEMPERATURA

CARGAS

VELOCIDAD

AMBIENTE

Alta Temperatura Baja Temperatura Medias C/P > 5 Elevadas C/P < 5 Reducida Ndm