Introducción a los rodamientos mecánicos

¿Qué es un rodamiento mecánico?

Un rodamiento mecánico es un elemento mecánico importante que está diseñado para reducir la fricción entre los componentes móviles y restringir el movimiento relativo para suavizar la operación. Existe una amplia variedad de rodamientos mecánicos, el diseño de los mismos puede ser adecuado para el movimiento lineal libre sobre los ejes, para operaciones de rotación alrededor de ejes fijos, o para regular los vectores de fuerzas/cargas de trabajo que se aplican sobre los componentes para evitar ciertas movimientos

El objetivo de casi todos los cojinetes mecánicos es minimizar la fricción en la operación para crear el movimiento deseado. La forma más simple de cojinetes mecánicos son las superficies de apoyo, que se forman en una parte con la parte móvil que se trabaja. Varían en tamaño, rugosidad, capacidad de control y posición de la superficie.

Otros rodamientos mecánicos que se encuentran fácilmente en uso flexible son los dispositivos separados, que se montan en las máquinas de mecanizado, como fresadoras o componentes de máquinas. En cuanto a los rodamientos mecánicos más sofisticados que se utilizan para las aplicaciones más críticas y de alta precisión, se producen con los más altos niveles de tecnología actual.

¿Para qué se utiliza un rodamiento mecánico?

Una amplia variedad de diseños de cojinetes mecánicos permiten el surgimiento de diferentes aplicaciones de mecanizado industrial para lograr un alto rendimiento con la máxima eficiencia, operación confiable y durabilidad del equipo. Los cojinetes mecánicos pueden ayudar con la rotación radial como la rotación del eje, la rotación esférica como una rótula, el movimiento lineal como un cajón y el movimiento de bisagra como una puerta.

Al centrarse en soportar cargas giratorias, los cojinetes giratorios pueden sostener ejes y ejes giratorios dentro de diferentes sistemas mecánicos. Además, pueden soportar y transportar cargas radiales o axiales desde la fuente hacia la estructura. En la mayoría de los tipos de cojinetes mecánicos, la lubricación es vital para ayudar a la estructura de los cojinetes a reducir la fricción en el sistema. El tipo más común de cojinetes mecánicos, los cojinetes lisos, requiere lubricantes como aceite o grasa, ya que los cojinetes utilizan superficies de contacto para deslizarse con el eje giratorio o los ejes deslizantes.

Diferentes Tipos de Cojinetes Mecánicos

Los cojinetes mecánicos se pueden clasificar, entre otros, en 6 tipos ampliamente utilizados, que incluyen cojinetes lisos, cojinetes de elementos rodantes, cojinetes de fluido, cojinetes magnéticos y cojinetes de flexión.

● Cojinete liso:

Sin ningún elemento rodante, los cojinetes lisos consisten únicamente en superficies de apoyo que giran en un orificio. Hay algunos tipos de cojinetes lisos que tienen un diseño y uso específicos, incluidos cojinetes de buje, cojinetes de manguito, cojinetes lisos, cojinetes de rifle y cojinetes compuestos. La característica del cojinete liso se discutirá más adelante en la siguiente sección.

● Cojinete de elemento rodante:

Como su nombre lo indica, hay elementos rodantes como bolas y rodillos con una sección transversal circular colocados entre los anillos de rodamiento giratorios y estacionarios para reducir la fricción por deslizamiento. Los rodamientos de bolas y los rodamientos de rodillos son dos estilos ampliamente utilizados. Los primeros usan bolas esféricas como elemento rodante, mientras que los segundos usan rodillos cilíndricos, cónicos, esféricos o de agujas. Los cojinetes de rodillos también se analizarán con más detalle más adelante.

● Cojinete de joya:

Los cojinetes de joyas son cojinetes lisos en los que una de las superficies está hecha de un material vítreo como el zafiro para disminuir el desgaste y la fricción de los ejes. Este tipo de cojinetes mecánicos gira el eje ligeramente fuera del centro para transportar las cargas. A menudo se utilizan en relojes o relojes mecánicos porque la capacidad de reducir la fricción predecible puede garantizar la precisión del reloj.

● Rodamiento fluido:

Este tipo de cojinetes mecánicos es un cojinete sin contacto porque utilizan una capa delgada de gas o líquido para soportar las cargas. Por ejemplo, el cojinete de aire. Los cojinetes fluidos crean una cuña lubricante a partir de los líquidos a través de la rotación. Se pueden usar en aplicaciones de alta precisión, mayor carga y alta velocidad de rotación donde no se pueden usar rodamientos de bolas.

● Orientación magnética:

La carga es transportada por el campo magnético con un cojinete magnético. El rodamiento magnético tiene una fricción muy baja y es capaz de trabajar sin lubricantes o en vacío. Este estilo de cojinete mecánico se aplica cada vez más a motores y generadores.

● Cojinete de flexión:

El movimiento lo lleva el elemento de flexión donde una parte se une con otras dos, que es como una bisagra. Fabricados con los materiales y el diseño correctos, los cojinetes de flexión son significativamente duraderos. Otra ventaja de este rodamiento mecánico es la resistencia ideal a la fatiga. Algunos otros rodamientos mecánicos que se basan en elementos rodantes pueden fatigarse cuando las bolas o los rodillos se aplastan entre sí.

Características y ventajas del cojinete liso

El cojinete de buje es el tipo más aplicado en el mecanizado industrial entre varios cojinetes lisos. Los cojinetes lisos se utilizan comúnmente en ejes giratorios o deslizantes. Sin ningún elemento rodante, los cojinetes lisos son el tipo de cojinete mecánico más simple y rentable.

Además, el cojinete liso es liviano pero tiene una gran capacidad de carga al mismo tiempo. Las ventajas los hacen cada vez más populares en una gran variedad de aplicaciones de motores y turbomáquinas, como turbinas de vapor o compresores. Los cojinetes lisos también son adecuados para ejes con velocidades más bajas. Por ejemplo, los ejes de las hélices de los barcos, o muchos movimientos intermitentes lineales comunes, ya que son rentables y efectivos. La mayoría de los cojinetes lisos requieren la incorporación de lubricantes para reducir la fricción, y algunos cojinetes lisos se fabrican con lubricantes incorporados como el estilo plástico que se usa en la industria de procesamiento de alimentos.

Cojinetes de elementos rodantes

Los rodamientos de elementos rodantes se pueden dividir básicamente en rodamientos radiales, rodamientos de contacto angular y también rodamientos de empuje. Si bien soportan cargas relativamente livianas, los rodamientos de bolas son una opción ideal para cargas relativamente pesadas, o en el caso de que las cargas puedan cambiar en las curvas, debe usar un tipo cónico.

Los rodamientos de bolas se fabrican normalmente de acero inoxidable o acero cromado, que utilizan bolas para separar y trabajar entre los dos anillos. Los rodamientos de bolas generalmente tienen una capacidad de carga más baja que los tipos de rodillos, porque las bolas tienen un área de contacto más pequeña con las pistas.

Su mayor fortaleza es tolerar la desalineación de las pistas interna y externa. Los rodamientos de rodillos, por otro lado, tienen una mayor capacidad de carga, especialmente para aplicaciones de carga radial. Sin embargo, son menos adecuados para cargas axiales. Por lo general, menos de la mitad de los diversos elementos rodantes en este tipo de cojinete mecánico soportan la porción de carga considerable, y la carga exterior se contribuirá constantemente durante la operación entre los rodillos.