¿Qué es el rodamiento?

La palabra llevar se deriva de oso, que significa sostener o llevar.

Cuando hay un movimiento relativo entre dos partes y si una parte sostiene a la otra, la parte de soporte se conoce como rodamiento.

Así, un rodamiento es un elemento mecánico de una pieza de máquina que soporta otro elemento o pieza mecánica que está en movimiento relativo con él.

El movimiento relativo puede ser lineal o rotatorio.

Como en el caso de la cruceta y las guías del motor, las guías actúan como cojinetes y el movimiento relativo es lineal. De manera similar, las guías de las fresadoras y las máquinas planas pueden tratarse como rodamientos.

Como en los casos de husillos de torno, taladradora y mandrinadora, ejes de automóviles, cigüeñales, etc., el movimiento relativo entre éstos y el rodamiento es rotatorio.

Necesidad de rodamientos.

En casi todos los tipos de maquinaria, el movimiento o la potencia deben transmitirse a través de ejes giratorios, que a su vez están sostenidos por cojinetes.

Estos rodamientos permiten la rotación libre y suave de los ejes con una fricción mínima. La pérdida de potencia o movimiento se puede minimizar con una lubricación adecuada de las superficies de apoyo.

La necesidad o necesidad de los rodamientos tiene los dos propósitos siguientes.

1. Para dar soporte a ejes giratorios.

2. Para permitir una rotación libre y suave de los ejes.

3. Para soportar cargas axiales y radiales.

Tipos de rodamiento.

Generalmente, los rodamientos se pueden clasificar en dos tipos de la siguiente manera:

1. Cojinetes de contacto deslizante y;

2. Rodamientos de contacto rodante o cojinetes antifricción.

1. Rodamientos de contacto deslizante;

Los cojinetes de contacto deslizante y los ejes tienen movimiento relativo debido a su deslizamiento entre sí. En general, todos los rodamientos que no utilizan rodillos ni bolas pueden denominarse rodamientos de contacto deslizante.

Los rodamientos de contactos deslizantes se dividen a su vez en los siguientes tipos.

i. Línea Derecha o Rumbo Guía;

Si la dirección del movimiento relativo y el deslizamiento de las superficies son paralelas, el rodamiento se conoce como rodamiento recto o guía, por ejemplo, guías en crucetas de motores, guías de fresadoras y husillos de taladradoras y mandrinadoras.

ii. Rodamiento radial o liso;

Si el movimiento relativo entre el eje y el rodamiento es giratorio y si la carga actúa perpendicular al eje del eje o a lo largo del radio del eje, el rodamiento se conoce como cojinete liso o cojinete radial.

La parte del eje encerrada por el rodamiento se conoce como muñón.

III. Cojinete de empuje;

Si la carga sobre el rodamiento es paralela al eje del eje, el rodamiento se conoce como rodamiento de empuje.

IV. Escalón de pie o rodamiento de pivote;

En el rodamiento de empuje, si el extremo del eje termina descansando verticalmente sobre la superficie del rodamiento, se conoce como rodamiento de paso o rodamiento de pivote.

v. Cojinete de collar;

En los rodamientos de empuje, si los extremos del eje se extienden más allá y a través de la superficie del rodamiento, se conoce como rodamiento de collar. El eje del eje permanece horizontal.

vi. Cojinete con casquillo;

En la ##Fig. 1.8 a continuación. Consta de un cuerpo de hierro fundido y un casquillo de latón o bronce.

El cuerpo tiene una base rectangular. La base se hace hueca para minimizar la superficie de mecanizado. En la base se proporcionan dos orificios elípticos para atornillar el rodamiento.

En la parte superior del cuerpo hay un orificio de aceite que atraviesa el casquillo. De este modo, la lubricación del eje y el casquillo se puede realizar a través del orificio de aceite.

El diámetro interior del casquillo es igual al diámetro del eje. El casquillo se fija mediante un tornillo prisionero de modo que se evita su rotación o deslizamiento junto con el eje.

Si el casquillo se desgasta, se sustituye por uno nuevo. El eje se puede insertar en el rodamiento sólo por el extremo. Ésta es una desventaja de este rodamiento.

El rodamiento con casquillo encuentra aplicación en cargas ligeras y bajas velocidades.

vii. rodamiento de pedestal;

El rodamiento de pedestal se conoce popularmente como bloque Plummer. También se le llama cojinete liso partido o dividido.

Consiste en un bloque de hierro fundido llamado pedestal, una tapa de hierro fundido, latón de bronce en dos mitades, dos bloques de cabeza cuadrada de acero dulce y dos juegos de tuercas de seguridad hexagonales como se muestra en la ##Fig. 1.9 a continuación.

El rodamiento es de tipo partido; se divide en dos mitades.

La parte superior se denomina tapa, la cual se fija al cuerpo principal denominado pedestal mediante tornillos de cabeza cuadrada y tuercas hexagonales.

Esta división o división del rodamiento facilita la colocación y extracción del eje, así como de las mitades del casquillo partido.

Los casquillos partidos se conocen como latones o escalones.

Se proporciona un ajuste en un casquillo dividido inferior que encaja en el orificio provisto en el cuerpo.

De modo que se evita la rotación del casquillo junto con el eje y se evita el movimiento axial mediante bridas de collar en los extremos.

El material del casquillo partido es latón, bronce, metal blanco, etc.

El eje descansa sobre el casquillo partido inferior. Se coloca el casquillo partido superior sobre el eje y finalmente se aprieta la tapa.

Se deja un pequeño espacio entre la tapa y el cuerpo que ayuda cuando se baja la tapa debido al rescate del casquillo con revestimientos nuevos.

Este rodamiento encuentra su aplicación a alta velocidad y en direcciones variables de la carga.

viii. Rodamiento de pisada o rodamiento de pivote.

En el rodamiento de paso o de pivote, la presión actúa paralela al eje del eje y el eje descansa en el rodamiento por uno de sus extremos.

Consiste en un bloque o cuerpo circular vertical de hierro fundido con una base rectangular y un casquillo de bronce, como se muestra en la ##Fig. 1.10 a continuación.

El bloque tiene un extremo abierto a través del cual se inserta el eje. El eje descansa verticalmente sobre un disco de acero que tiene una superficie cóncava.

Se evita que el disco gire junto con el eje mediante un pasador que se inserta hasta la mitad en el disco y el cuerpo.

La rotación del casquillo junto con el eje se evita mediante un ajuste provisto en su cuello, justo debajo del collar.

Estos rodamientos encuentran aplicaciones en la maquinaria de textil, papel, etc., utilizadas para cargas ligeras y bajas velocidades.

En los rodamientos de pasos, la lubricación es difícil ya que el aceite es expulsado hacia afuera desde el centro por la fuerza centrífuga.

2. Rodamientos de contacto rodante o rodamientos antifricción.

En los rodamientos de contacto, el movimiento relativo entre el eje y el rodamiento se debe al rodamiento de bolas y rodillos utilizados en los rodamientos.

Por eso se denominan rodamientos de contacto rodante o rodamientos de bolas y de rodillos.

La fricción del rodamiento es mucho menor que en los rodamientos de contacto deslizante y hay menos abrasión de la maquinaria que a menudo requiere arrancar y detener bajo carga.

Por lo tanto, estos rodamientos se denominan rodamientos antifricción.

Hay dos tipos de rodamientos antifricción y lo son;

1. Rodamientos de bolas y;

2. Rodamiento de rodillos.

i. Rodamientos de bolas;

Las bolas esféricas se utilizan en rodamientos de bolas.

Hay dos tipos de rodamientos de bolas;

(i) Rodamientos radiales de bolas y (ii) Rodamientos axiales de bolas.

Rodamientos radiales de bolas se utilizan para transportar las cargas radiales o las cargas perpendiculares al eje de los ejes, mientras que los cojinetes de empuje se utilizan para las cargas de empuje, es decir, cargas que actúan paralelamente al eje del eje.

Rodamientos axiales de bolas Se utilizan para transportar cargas de empuje en los ejes.

Consisten en bolas de acero endurecido colocadas entre dos pistas. Las pistas son anillos ranurados de acero endurecido. Una pista gira junto con el eje y la otra está fijada en la carcasa del cojinete.

Las bolas se mantienen en posición mediante jaulas. Las jaulas son separadores de bolas fabricados en latón prensado.

La disposición de un cojinete de empuje simple se muestra en la ##Fig. 1.11 a continuación. Los rodamientos axiales de bolas se utilizan hasta una velocidad de 2000 rpm.

Para velocidades más altas de cargas axiales, se utilizan rodamientos de bolas de contacto angular. A alta velocidad, las bolas son expulsadas de las pistas debido a la fuerza centrífuga desarrollada en los cojinetes de empuje.

ii. Rodamientos de rodillos;

Los rodamientos de rodillos se pueden clasificar en rodamientos de rodillos radiales y rodamientos de rodillos axiales. Los rodamientos de rodillos radiales y axiales soportan cargas radiales y axiales respectivamente.

Ambos rodamientos se pueden clasificar según los tipos de rodillos utilizados, como rodamientos de rodillos cilíndricos, rodamientos de agujas y rodamientos de rodillos cónicos.

En comparación con los rodamientos de bolas, los rodamientos de rodillos desarrollan más fricción pero tienen una mayor capacidad de carga. Para aplicaciones de carga ligera se utilizan rodamientos de bolas cuyo mantenimiento es menor que el de los rodamientos de rodillos del mismo tamaño.

Sin embargo, si la carga es relativamente pesada y los rodamientos pueden sufrir cargas de impacto, sólo se utilizan los rodamientos de rodillos.

Ventajas y desventajas de los rodamientos de bolas y de rodillos;

En comparación con los rodamientos de contacto deslizante, los rodamientos de contacto rodante tienen las siguientes ventajas y desventajas.

Ventajas.

1. La fricción de arranque y funcionamiento es baja.

2. El reemplazo es fácil.

3. Se puede utilizar tanto para cargas radiales como axiales.

4. La lubricación es sencilla.

5. El costo de mantenimiento es bajo.

Desventajas.

1. Alto coste inicial.

2. Es difícil notar la aparición de fallas en los rodamientos.

3. Se requiere mecanizado de alta precisión para la carcasa del rodamiento.