ROTULAS MECNICAS Y RODAMIENTOS

ROTULAS MECNICAS Y RODAMIENTOS2014

I. ROTULAS MECANICAS

1. DEFINICIN.Las rotulas son componentes mecnicos estandarizados y listos para ser montados que se auto alinean y permiten la ejecucin de movimientos de alineacin multi-direccional. El aro interior tiene un dimetro exterior convexo y el aro exterior presenta la correspondiente superficie interior cncava. Las fuerzas que actan en la rtula pueden ser estticas o bien producirse cuando la rtula realiza movimientos oscilantes de inclinacin o rotacin a velocidades relativamente lentas. Las ventajas inherentes en el diseo de las rotulas comportan que en la prctica: Los errores de alineacin o desalineacin angular no son influyentes La deformacin durante el funcionamiento de los componentes que la rodean no afectan. No producen tensiones en las aristas ni exceso de tensin en los componentes adyacentes. Se aumenta la fiabilidad de funcionamiento de las construcciones ligeras Unas tolerancias de produccin razonablemente amplias permiten el uso de construcciones soldadas que favorecen los costes.

2. CABEZAS DE ARTICULACIN

Las cabezas de articulacin constan de una cabeza de biela con vstago integral formando un soporte y una rotula radial estndar. Se utilizan principalmente en los extremos de un pistn o en cilindros hidrulicos y neumticos para unir el cilindro a los componentes asociados.

3. PARAMETROS DE SELECCIN.

3.1. CAPACIDADES DE CARGA.

No hay un mtodo estandarizado para determinar la capacidad de carga de las rtulas y cabezas de articulacin, ni existe una definicin estndar. Puesto que los distintos fabricantes definen la capacidad de carga de manera diferente, no es posible comprar las capacidades de carga de las rotulas producidas por un fabricante con las comercializadas por otro.

3.2. CAPACIDAD DE CARGA DINAMICA

Se utiliza la capacidad de carga dinmica, junto con otros factores influyentes, para determinar la duracin de las rotulas y cabezas de articulacin. Como norma, representa la carga mxima que una rotula o cabeza de articulacin puede soportar a temperatura ambiente cuando las superficies de contacto estn en movimiento relativo. La carga mxima admisible de cualquier aplicacin individual debera tenerse en cuenta con relacin a la duracin deseada.

3.3. CAPACIDAD DE CARGA ESTATICA

La capacidad de carga esttica representa la carga mxima admisible que puede aplicarse a una rotula cuando no hay un movimiento relativo de las superficies de contacto. En el caso de las rotulas la capacidad de carga esttica representa la carga mxima que puede soportar la rtula a temperatura ambiente sin que su rendimiento se vea afectado con motivo de deformaciones inadmisibles, roturas o daos en las superficies de contacto

4. DURACIN.

Las rotulas pertenecen a la categora de rodamientos de friccin en seco, al contrario que. Por ejemplo, las rotulas hidrodinmicas, no pueden formarse una pelcula de lubricante que separe completamente las superficies de deslizamiento. En consecuencia, bajo cargas dinmicas se produce un desgaste, con lo que aumenta el juego interno.

La duracin de una rotula o una cabeza de articulacin representa el periodo de funcionamiento bajo condiciones de prueba que termina cuando se alcanza uno de los criterios relacionados para el final de la duracin. La vida se expresa en horas de funcionamiento o en el nmero de movimientos de oscilacin. Se realiza in distincin entre la duracin nominal y la duracin realmente alcanzada.

La duracin es un valor gua que ser alcanzado o superado por la mayora de una gran numero de las rotulas aparentemente idnticas bajo las mismas condiciones.

5. CARGA.

Cuando se tiene en consideracin la carga, se realiza un distincin entre:

5.1. Direccin de la carga

Cargas radiales Cargas axiales Cargas combinadas (axiales y radiales)

5.2. El modo en que acta la carga.

Cargas de direccin constante, es decir, la direccin en que se aplica la carga no cambia y la misma parte de la rtula (zona cargada) siempre est sometida a carga Cargas alternativas, la direccin cambia de modo que zonas cargadas en posiciones opuestas de la rtula son cargadas y descargadas continuamente.

5.3. El tipo de Carga

Carga dinmica significa que se realizan movimientos deslizantes en la rtula bajo carga. Carga esttica significa que no hay movimiento en la rtula bajo carga.

6. TAMAO NECESARIO DE LA ROTULA.

Para determinar el tamao necesario d ela rotula (o de cabeza de articulacin), es preciso conocer la duracin requerida para esa aplicacin concreta. La duracin depende del tipo de mquina, las condiciones de funcionamiento y las exigencias relativas a fiabilidad de funcionamiento.

Como primera aproximacin, pueden utilizarse los valores gua de la carga relativa C/P presentados en la tabla, para obtener la capacidad de carga dinmica necesaria. A continuacin puede seleccionarse una rotula o cabeza de articulacin adecuada en las tablas de productos.

Despus de comprobar si el tamao elegido puede utilizarse en las condiciones actuales de carga y velocidad de deslizamiento utilizando el diagrama adecuado para la combinacin de superficie de contacto.

II. RODAMIENTOS

2.1. DEFINICIN:

Es el conjunto de esferas que se encuentran unidas por un anillo interior y uno exterior, el rodamiento producemovimientoal objeto que se coloque sobre este y se mueve sobre el cual se apoya.

Los rodamientos se denominan tambin cojinetes no hidrodinmicos. Tericamente, estos cojinetes no necesitan lubricacin, ya que las bolas o rodillos ruedan sin deslizamiento dentro de una pista. Sin embargo, como lavelocidadde giro del eje no es nunca exactamente constante, las pequeas aceleraciones producidas por las fluctuaciones de velocidad producen un deslizamiento relativo entre bola y pista. Este deslizamiento generacalor. Para disminuir esta friccin se lubrica el rodamiento creando una pelcula de lubricante entre las bolas y la pista de rodadura.

Las bolas, en su trayectoria circular, estn sometidas alternativamente a cargas y descargas, lo que produce deformaciones alternantes, que a su vez provocan un calor de histresis que habr que eliminar. Dependiendo de estas cargas, el cojinete se lubricar simplemente por grasa o por bao deaceite, que tiene mayor capacidad de disipacin de calor.

2.2. TIPOS DE RODAMIENTO.

RODAMIENTOS RGIDOS DE BOLASRobustos, verstiles y silenciosos. Pueden funcionar a altas velocidades y son fciles de montar. Los rodamientos de una hilera tambin estn disponibles en versiones obturadas; estn lubricados de por vida y no necesitan mantenimiento. Los rodamientos de una hilera con escote de llenado y los de dos hileras son adecuados para cargas pesadas.

RODAMIENTOS DE BOLAS A RTULA

Insensibles a la desalineacin angular. Tambin disponibles en versiones obturadas y lubricadas de por vida, para un funcionamiento sin mantenimiento. Los rodamientos montados en manguitos de fijacin y alojados en soportes de pie SKF proporcionan unas disposiciones econmicas.

RODAMIENTOS DE SECCIN ESTRECHA

Son compactos, rgidos y ahorran espacio. Pueden soportar cargas combinadas. Una variedad de diseosISOy de seccin fija ofrece gran flexibilidad para disear disposiciones de bajo peso y bajo rozamiento. Tambin disponibles en versiones obturadas para un mantenimiento sencillo.

RODAMIENTOS DE RODILLOS CILNDRICOS

Pueden soportar pesadas cargas radiales a altas velocidades. Los rodamientos de una hilera deldiseoEC tienen unageometrainterna optimizada que aumenta su capacidad de carga radial y axial, reduce su sensibilidad a la desalineacin y facilita su lubricacin. Los rodamientos completamente llenos de rodillos incorporan el mximo nmero de rodillos y no tienen jaula. Estn diseados para cargas muy pesadas y velocidades moderadas.

RODAMIENTOS DE RODILLOS A RTULA

Robustos rodamientos autoalineables que son insensibles a la desalineacin angular. Ofrecen una gran fiabilidad y larga duracin incluso en condiciones de funcionamiento difciles. Montados en manguitos de fijacin o de desmontaje y alojados en soportes de pie SKF, proporcionan unas disposiciones de rodamientos econmicas. Tambin disponibles con obturaciones para un funcionamiento libre de mantenimiento.

RODAMIENTOS DE AGUJAS

Su baja seccin transversal les hace adecuados para espacios radiales limitados. Pueden soportar cargas radiales pesadas. La amplia variedad de diseos, incluyendo rodamientos combinados para cargas radiales y axiales, permite unas disposiciones de rodamientos sencillas, compactas y econmicas.

RODAMIENTOS DE BOLAS CON CONTACTO ANGULAR

Diseados para cargas combinadas, proporcionan unas disposiciones de rodamientos rgidas. Los rodamientos de dos hileras, tambin disponibles con obturaciones, simplifican las disposiciones ya que pueden soportar y fijar un eje en ambas direcciones. Los rodamientos de bolas con cuatro puntos de contacto ahorran espacio cuando las cargas axiales actan en ambas direcciones.

RODAMIENTOS AXIALES DE RODILLOS CILNDRICOS

Pueden soportar cargas axiales pesadas de simple efecto. Rgidos y tambin insensibles a las cargas de impacto. Se pueden obtener disposiciones muy compactas si los componentes adyacentes pueden servir como caminos de rodadura.

RODAMIENTOS AXIALES DE BOLAS

Diseados para cargas puramente axiales. Estn disponibles diseos de simple y de doble efecto, as como con contraplacas esfricas para compensar los errores de alineacin. Estos rodamientos son desarmables, para facilitar el montaje.

RODAMIENTOS DE RODILLOS CNICOS

Diseados para pesadas cargas combinadas. Las excelentes relaciones de capacidad de carga/seccin transversal proporcionan unas disposiciones de rodamientos econmicas. Los rodamientos TQ-Line son menos sensibles a la desalineacin y ofrecen una larga duracin, gran fiabilidad y bajas temperaturas de funcionamiento. El diseo CL7C tiene una alta exactitud de giro y un bajo par de rozamiento.

RODAMIENTOS AXIALES DE RODILLOS A RTULA

Robustos rodamientos autoalineables, insensibles a la desalineacin angular. Pueden soportar fuertes cargas axiales. Tambin pueden soportar cargas radiales de hasta un 55% de la carga axial actuando simultneamente. Ofrecen una alta fiabilidad y gran duracin, incluso en condiciones de funcionamiento difciles. El diseo desarmable facilita el montaje.

RODAMIENTOS AXIALES DE AGUJAS

Pueden soportar cargas axiales pesadas en unadireccin. Rgidos e insensibles a las cargas de impacto. La baja seccin 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.

2.3. MANTENIMIENTO

Para que un rodamiento funcione de un modo fiable, es indispensable que este adecuadamente lubricado al objeto de evitar el contacto metlico directo entre los elementos rodantes, los caminos de rodadura y las jaulas, evitando tambin el desgaste y protegiendo las superficies del rodamiento contra lacorrosinpor tanto, la eleccin del lubricante y elmtodode lubricacinadecuados, as como un correcto mantenimiento, son cuestiones de gran importancia.

A) Inspeccin y limpieza de rodamientos:

Como todas las piezas importantes de un mquina, los rodamientos de bolas y de rodillos deben limpiarse y examinarse frecuentemente. Los intervalos entre tales exmenes dependen por completo de las condiciones de funcionamiento. Si se puede vigilarel estadodel rodamiento durante elservicio, por ejemplo escuchando el rumor del mismo en funcionamiento y midiendo la temperatura o examinado el lubricante, normalmente es suficiente con limpiarlo e inspeccionarlo a fondo una vez al ao (aros, jaula, elementos rodantes) junto con las dems piezas anexas al rodamiento.

B) Almacenamiento de los rodamientos:

Antes de embalar, los rodamientos normalmente sontratadoscon un agente antioxidante y en estas condiciones, pueden conservarse en su embalaje original durante aos, siempre que la humedad relativa delalmacnno pase del 60%.

En los rodamientos provistos de placas de proteccin u obturacin que estn almacenados largos periodos detiempopuede ocurrir que tengan un par de arranque inicial ms elevado que el especificado. Tambin puede darse el caso que las propiedades de lubricacin de la grasa se hayan deteriorado despus de estar los rodamientos almacenados largos periodos de tiempo.

C) Montaje Y Desmontaje

El montaje de rodamientos de bolas y de rodillos, es esencial que sea efectuado porpersonalcompetente y en condiciones de rigurosa limpieza, para conseguir as un buen funcionamiento y evitar un fallo prematuro.Como todos los componentes de precisin, la manipulacin de los rodamientos durante su montaje debe realizarse con sumo cuidado. La eleccin el mtodo de montaje adecuado y de las herramientas apropiadas es de gran importancia.

2.4. PARAMETROS DE SELECCINCada tipo de rodamiento presenta propiedades caractersticas que dependen de su diseo y que lo hacen ms o menos adecuado para una aplicacin determinada. Por ejemplo, los rodamientos rgidos de bolas pueden soportar cargas radiales medias, as como cargas axiales. Tienen un bajo rozamiento y se pueden producir se con una alta precisin y en variantes de trabajo silencioso .Este tipo de rodamiento es preferidos. Por consiguiente, para motores elctricos de tamao pequeo y medio .Loa rodamientos de rodillo a rotula pueden soportar cargas muy pesadas y son autoalineables .Estas propiedades hacen que sean especialmente adecuados, por ejemplo, para aplicaciones en ingeniera pesada, donde las cargas son extremas y producen deformaciones y desalineaciones.En muchos casos, sin embargo, cuando se selecciona el tipo de rodamiento tienen que considerarse diversos factores y contrastarlos entre s, razn por la cual no es posible dar unas reglas generales de seleccin.

2.5. USOS.Los rodamientos son esenciales en cualquier tipo de maquinaria industrial, permiten la rotacin de ejes con la menor cantidad de friccin, los rodillos para el transporte en bandas y los ejes para acoplamiento de motores son solamente dos ejemplos de elementos donde es imperante tener rodamientos. Las chumaceras tambin son importantsimas, estas son rodamientos acoplados a una base fija.