Rodamientos radiales explicados: tipos, aplicaciones y rendimiento

¿Qué es un rodamiento radial?

Un rodamiento radial es un tipo de rodamiento de elementos rodantes utilizado principalmente para soportar cargas radiales. Algunos tipos clásicos incluyen rodamientos de bolas de ranura profunda, rodamientos de agujas y rodamientos de rodillos cilíndricos. ¿Qué es un rodamiento de elementos rodantes? Se pueden subdividir en radiales, de contacto angular o de empuje (thrust) según el tipo de carga que vayan a soportar.

Los rodamientos de elementos rodantes funcionan con baja fricción de rodadura, haciéndolos adecuados para ejes. Al soportar cargas ligeras como bicicletas, los rodamientos de bolas se usan ampliamente. Para cargas más pesadas o significativamente afectadas en curvas, se prefiere rodamiento cónico, por ejemplo en camiones. Para cargas axiales como ejes verticales, los rodamientos de empuje son preferidos. Estilos clásicos: rodamientos de bolas de empuje, rodillos cilíndricos de empuje, rodillos esféricos de empuje, rodillos cónicos de empuje.

En aplicaciones pesadas que requieren baja fricción, los rodamientos hidrostáticos y magnéticos, sin elementos rodantes, también son populares. Aunque en algunas condiciones los rodamientos radiales pueden soportar cargas de empuje limitadas, su uso principal, como indica el nombre, es para aplicaciones radiales.

Qué considerar al usar rodamientos radiales

Como se mencionó, crean baja fricción. Cumplen su misión con cargas máximas nominales y alto rendimiento. Para vidas lo más largas posible, deben lubricarse adecuadamente con lubricantes como aceite y grasa.

Los lubricantes adecuados deben tener al menos viscosidad dinámica mínima adecuada para rodamientos radiales particulares. La lubricación puede incorporar aceites, con beneficios como permitir cargas mayores que las nominales máximas. Sin embargo, el aceite debe mantenerse en los rodamientos por diferentes métodos, de lo contrario la operación tiende a quedarse sin este lubricante.

Usar aceite es adecuado para aplicaciones que operan a temperaturas relativamente bajas, donde el aceite no supera 50 °C, y en esas condiciones debe reemplazarse una vez al año. En aplicaciones donde el aceite supera 50 °C pero está por debajo de 100 °C, debe reemplazarse cuatro veces al año. En motores de vehículos, los lubricantes llegan a 100 °C, por lo que el motor tiene filtro de aceite para mantener la calidad, permitiendo reemplazarlo menos frecuentemente.

Si el rodamiento se usa bajo oscilación, el aceite es opción ideal. Cuando se requiere grasa, se recomienda usar grasa con mayor velocidad de sangrado y menor viscosidad de aceite base. Además, al aplicar lubricación con grasa, la composición debe ser adecuada para los parámetros creados en la operación.

Diferentes tipos de rodamientos radiales

Se dividen básicamente en tres tipos de rodamientos de elementos rodantes: bolas de ranura profunda, agujas, y rodillos cilíndricos. Los rodamientos pueden soportar gran variedad de cargas ligeras a altas colocando bolas o rodillos entre anillos (carreras). El movimiento relativo entre anillos conduce al rodado de bolas o rodillos con poca resistencia.

● Rodamiento de bolas de ranura profunda (Deep Groove Ball Bearing):

El diseño de ranura profunda es el estilo más común y clásico. Los rodamientos de bolas usan bolas para mantener separación entre anillos. Pueden fabricarse de diversos materiales: acero inoxidable, nitruro de silicio, acero al cromo, etc. La mayoría tienen capacidad de carga relativamente menor debido al tamaño y área de contacto menor entre elemento rodante y carreras que otros rodamientos. Sin embargo, toleran desalineación de anillos interior y exterior. En rodamientos radiales de ranura profunda, las dimensiones de los anillos son muy similares a las de las bolas. Permiten cargas más pesadas que tipo de ranura somera, y pueden usarse para cargas radiales y axiales como los de contacto angular. Sin embargo, el estilo de ranura profunda carece de opción en ángulo de contacto de capacidad de carga. Reducen efectivamente fricción rotacional. Una carrera es estacionaria mientras la otra va unida al eje o buje. Las bolas proporcionan mucha menor resistencia que superficies deslizantes.

● Rodamientos de rodillos cilíndricos (Cylindrical Roller Bearings):

Los rodamientos de rodillos usan cilindros mayores en dimensiones que los diámetros. La mayoría tienden a tener mayor capacidad de carga que los de bolas para carga radial. Sin embargo, bajo cargas axiales, tienen fricción relativamente alta y capacidad de carga baja. La capacidad de este tipo reduce rápidamente cuando los anillos interior y exterior están desalineados. Como todos los rodamientos radiales, la carga exterior se refresca y distribuye consistentemente entre los rodillos cilíndricos. En general, menos de la mitad de los rodillos soportan una porción considerable de carga.

● Rodamientos de rodillos de aguja (Needle Roller Bearings):

Son un estilo especial de rodamientos de rodillos. En su estructura hay rodillos cilíndricos largos y significativamente delgados. En rodamientos de rodillos generales, los cilíndricos solo son ligeramente más largos que el diámetro. En este tipo, los rodillos de aguja son al menos 4 veces más largos que el diámetro. También reducen efectivamente la fricción rotacional de la superficie y son muy adecuados para cargas radiales.