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¿Cómo funciona el rodamiento de rodillos y el de bolas? Tipos y estimación de su durabilidad. DIN ISO 281
¿Cómo funciona el rodamiento de rodillos y el de bolas? Tipos y estimación de su durabilidad. DIN ISO 281
El rodamiento es un mecanismo utilizado para reducir el rozamiento entre dos objetos en desplazamiento rotatorio, o linear.
Las primeras percepciones sobre el rodamiento fueron recopiladas por Leonardo da Vinci en sus estudios concerniendo la fricción. Sin embargo, el primero en presentar una patente fue Philip Vaughan di Carmarthen en 1794.
En cambio, un mecánico de bicicletas parisino de nombre Jules Suriray, fue quién patentó el primer rodamiento de bolas para bicicletas, gracias al cual venció en la primera competición de ciclismo de la historia disputada el 3 de agosto de 1869 con motivo de la carrera Paris-Rouen.
En este video veremos cómo funcionan los rodamientos, y cuáles son los tipos principales que encontramos.
JAES, comprometida desde hace más de diez años en el sector de los suministros industriales, se ha convertido en el socio de referencia para algunas de las empresas más importantes dentro del mundo metalúrgico. JAES ofrece sus servicios para proveer muchísimos tipos de rodamientos.
Ahora, echemos un vistazo más detallado a un clásico rodamiento de bolas. Si lo desmontamos y seccionamos, podremos analizar sus distintos elementos.
Los elementos que más nos llaman la atención son las bolas de acero.
Éstas, representan el elemento rodante. Están colocadas todas juntas en una jaula fabricada con materiales antifricción que puede adoptar formas muy distintas.
En cambio, esto es el anillo interno, que normalmente está en movimiento. Mientras que éste es el anillo externo. Ambos tienen su pista, que puede ser más o menos profunda, y tiene el papel de canal de deslizamiento para los elementos rodantes. Suele ser común que el rodamiento presente también un escudo, que puede ser metálico para protegerse del polvo, o de material plástico para evitar filtraciones de líquidos.
Estos escudos están colocados en sitios específicos entre ambos anillos, para así poder sellar y proteger las bolas y la jaula de agentes externos. Al mismo tiempo, al sellarlos se hará mantener el aceite o la grasa en el interior del rodamiento, garantizando así la lubricación para todo su ciclo de vida.
Para poder funcionar de forma correcta, el rodamiento tiene que permitir un cierto “juego interno”, es decir, el desplazamiento de un anillo respeto al otro en sentido radial o axial. De modo a que, una vez alcanzada la temperatura de funcionamiento, la dilatación térmica del rodamiento no lleve a causar su deterioro, o en el peor de los casos un gripaje.
Existen distintos tipos de rodamientos que se dividen principalmente en: radiales, oblicuos y axiales. Al mismo tiempo, los rodamientos rodantes pueden ser de bolas o de rodillos.
Las tres categorías de rodamiento que acabamos de mencionar se diferencian en base a la dirección de la carga:
- Los rodamientos radiales están diseñados para resistir fuerzas que son perpendiculares a la dirección del eje.
- Los oblicuos soportan cargas tanto perpendiculares como axiales.
- Mientras los axiales están diseñados para resistir la fuerza en la misma dirección que el eje.
Los elementos rodantes de los rodamientos facilitan el movimiento. Se trata de bolas, como ya pudimos apreciar, aunque también pueden ser rodillos posicionados entre la parte fija y la parte móvil.
En general, los más usados suelen ser los rodamientos de bolas. En la mayoría de los casos, los rodamientos radiales de bolas tienen una sola corona de bolas, mientras que en casos particulares podrían tener también dos coronas de manera a poder resistir cargas radiales más elevadas.
Dentro de la categoría de rodamientos radiales de bolas, encontramos a los rodamientos orientables de dos coronas de bolas. Este tipo de rodamiento presenta un anillo interno con dos pistas puestas de lado, mientras que el anillo externo presenta una pista única semiesférica. Este sistema tolera la inclinación de los ejes de ambos anillos durante su funcionamiento.
Por otro lado, también existen los rodamientos oblicuos de bolas que pueden presentar una o dos coronas de bolas. Éstos se caracterizan por presentar una posición oblicua respeto al eje de rotación de la line de carga que pasa por los puntos de contacto entre las bolas y los anillos. Los rodamientos oblicuos de bolas son capaces de resistir cargas radiales y empujes axiales más elevados.
Finalmente, cabe señalar que todas estas variantes pueden presentar también una configuración axial para resistir principalmente una carga axial. A éstas se les llama también cojinetes de empuje.
Las primeras percepciones sobre el rodamiento fueron recopiladas por Leonardo da Vinci en sus estudios concerniendo la fricción. Sin embargo, el primero en presentar una patente fue Philip Vaughan di Carmarthen en 1794.
En cambio, un mecánico de bicicletas parisino de nombre Jules Suriray, fue quién patentó el primer rodamiento de bolas para bicicletas, gracias al cual venció en la primera competición de ciclismo de la historia disputada el 3 de agosto de 1869 con motivo de la carrera Paris-Rouen.
En este video veremos cómo funcionan los rodamientos, y cuáles son los tipos principales que encontramos.
JAES, comprometida desde hace más de diez años en el sector de los suministros industriales, se ha convertido en el socio de referencia para algunas de las empresas más importantes dentro del mundo metalúrgico. JAES ofrece sus servicios para proveer muchísimos tipos de rodamientos.
Ahora, echemos un vistazo más detallado a un clásico rodamiento de bolas. Si lo desmontamos y seccionamos, podremos analizar sus distintos elementos.
Los elementos que más nos llaman la atención son las bolas de acero.
Éstas, representan el elemento rodante. Están colocadas todas juntas en una jaula fabricada con materiales antifricción que puede adoptar formas muy distintas.
En cambio, esto es el anillo interno, que normalmente está en movimiento. Mientras que éste es el anillo externo. Ambos tienen su pista, que puede ser más o menos profunda, y tiene el papel de canal de deslizamiento para los elementos rodantes. Suele ser común que el rodamiento presente también un escudo, que puede ser metálico para protegerse del polvo, o de material plástico para evitar filtraciones de líquidos.
Estos escudos están colocados en sitios específicos entre ambos anillos, para así poder sellar y proteger las bolas y la jaula de agentes externos. Al mismo tiempo, al sellarlos se hará mantener el aceite o la grasa en el interior del rodamiento, garantizando así la lubricación para todo su ciclo de vida.
Para poder funcionar de forma correcta, el rodamiento tiene que permitir un cierto “juego interno”, es decir, el desplazamiento de un anillo respeto al otro en sentido radial o axial. De modo a que, una vez alcanzada la temperatura de funcionamiento, la dilatación térmica del rodamiento no lleve a causar su deterioro, o en el peor de los casos un gripaje.
Existen distintos tipos de rodamientos que se dividen principalmente en: radiales, oblicuos y axiales. Al mismo tiempo, los rodamientos rodantes pueden ser de bolas o de rodillos.
Las tres categorías de rodamiento que acabamos de mencionar se diferencian en base a la dirección de la carga:
- Los rodamientos radiales están diseñados para resistir fuerzas que son perpendiculares a la dirección del eje.
- Los oblicuos soportan cargas tanto perpendiculares como axiales.
- Mientras los axiales están diseñados para resistir la fuerza en la misma dirección que el eje.
Los elementos rodantes de los rodamientos facilitan el movimiento. Se trata de bolas, como ya pudimos apreciar, aunque también pueden ser rodillos posicionados entre la parte fija y la parte móvil.
En general, los más usados suelen ser los rodamientos de bolas. En la mayoría de los casos, los rodamientos radiales de bolas tienen una sola corona de bolas, mientras que en casos particulares podrían tener también dos coronas de manera a poder resistir cargas radiales más elevadas.
Dentro de la categoría de rodamientos radiales de bolas, encontramos a los rodamientos orientables de dos coronas de bolas. Este tipo de rodamiento presenta un anillo interno con dos pistas puestas de lado, mientras que el anillo externo presenta una pista única semiesférica. Este sistema tolera la inclinación de los ejes de ambos anillos durante su funcionamiento.
Por otro lado, también existen los rodamientos oblicuos de bolas que pueden presentar una o dos coronas de bolas. Éstos se caracterizan por presentar una posición oblicua respeto al eje de rotación de la line de carga que pasa por los puntos de contacto entre las bolas y los anillos. Los rodamientos oblicuos de bolas son capaces de resistir cargas radiales y empujes axiales más elevados.
Finalmente, cabe señalar que todas estas variantes pueden presentar también una configuración axial para resistir principalmente una carga axial. A éstas se les llama también cojinetes de empuje.
La otra gran categoría de rodamientos rodantes son los rodamientos de rodillos. Se usan en situaciones en las que resulte necesario la máxima precisión de trabajo. Tal y como sucede en los rodamientos de bolas, los rodamientos de rodillos se clasifican en: radiales, oblicuos y axiales. La única diferencia es que éstos pueden presentar formas distintas según su tipología.
Los rodamientos radiales de rodillos cilíndricos son los más comunes. Si éstos presentaran rodillos de pequeño tamaño, se les llamaría casquillos de agujas. Debido a su solidez, esta variante suele ser empleada cuando el espacio es limitado, así pues, son idóneos para soportar cargas radiales.
Por otro lado, encontramos la variante a rótula, también llamada rodamiento orientable a rodillos. En ellos, los rodillos tienen forma de rótula y permiten la inclinación del eje de rotación de ambos anillos.
Los rodamientos cónicos, por otra banda, son una variante de rodamiento oblicuo de rodillo usada en caso de una carga combinada. En esta variante, los rodamientos son usados en general en pares con formas cónicas contrapuestas.
Al igual que en los de bolas, las variantes de los rodamientos de rodillos también pueden tener configuraciones axiales para resistir principalmente cargas axiales. Es este caso también se les denomina cojinetes de empuje.
Existen muchas otras tipologías de rodamientos, podemos citar algunos de ellos que se usan con frecuencia:
COJINETES DE DESLIZAMIENTO: también llamados cojinetes de fricción o bujes. Están compuestos por dos partes diferentes. No presentan elementos rodantes y deben su funcionamiento a la fina lámina de bronce poroso recubierta de una capa superficial de teflón posicionada entre los dos elementos. Se utilizan estos cojinetes para cargas pesantes, además, son capaces de resistir la desalineación.
RODAMIENTOS LINEALES: diseñados para facilitar el movimiento en una dirección. También se les llama de trineo, y son principalmente de bolas o de rodillos.
RODAMIENTOS MAGNÉTICOS: son una variante que, gracias a la inducción magnética, no precisan de elementos rodantes. No les afecta el rozamiento y no resulta necesario lubricarlos. Así pues, son muy eficientes en cualquier condición, incluso en temperaturas extremas en las que hay que tomar siempre en consideración la temperatura de Curie del sistema magnético.
Los rodamientos son una de las partes mecánicas más usadas, y los encontramos con múltiples versiones. Así pues, cuando se tenga que escoger un rodamiento, es muy importante valorar la solución más adecuada según vaya a ser su uso.
La normativa de referencia para el cálculo de los rodamientos es la DN ISO 281. Ésta ofrece una fórmula de cálculo para la durabilidad de los rodamientos, donde, teniendo en cuenta la capacidad de carga dinámica del rodamiento “C”, la carga dinámica equivalente del rodamiento “P”, un coeficiente que es 3 para los rodamientos de bolas, y 10/3 para los de rodillos, se consigue obtener la durabilidad del rodamiento expresada en millones de vueltas.
Se calcula la carga equivalente P a través de las cargas radiales y axiales, que juntas actúan sobre el rodamiento. Por otro lado, la fatiga de un lote significativo de rodamientos iguales determinará la capacidad de carga dinámica.
Los rodamientos son siempre utilizados en ejes y juntas, se emplean para mantenerlos en posición y reducir de manera considerable el rozamiento durante su movimiento.
Si estás interesado en descubrir el funcionamiento de la Junta Cardán o la Junta Homocinética, echa una ojeada a nuestro video anterior.
Si has encontrado útil este video, no olvides dejar un “me gusta”, háznoslo saber dejando un comentario. Además, os agradeceríamos que lo compartierais y no se olviden de suscribirse a nuestro canal.Te recomendamos visitar nuestro sitio web www.jaescompany.com para estar al corriente de nuestros futuros proyectos.
Los rodamientos radiales de rodillos cilíndricos son los más comunes. Si éstos presentaran rodillos de pequeño tamaño, se les llamaría casquillos de agujas. Debido a su solidez, esta variante suele ser empleada cuando el espacio es limitado, así pues, son idóneos para soportar cargas radiales.
Por otro lado, encontramos la variante a rótula, también llamada rodamiento orientable a rodillos. En ellos, los rodillos tienen forma de rótula y permiten la inclinación del eje de rotación de ambos anillos.
Los rodamientos cónicos, por otra banda, son una variante de rodamiento oblicuo de rodillo usada en caso de una carga combinada. En esta variante, los rodamientos son usados en general en pares con formas cónicas contrapuestas.
Al igual que en los de bolas, las variantes de los rodamientos de rodillos también pueden tener configuraciones axiales para resistir principalmente cargas axiales. Es este caso también se les denomina cojinetes de empuje.
Existen muchas otras tipologías de rodamientos, podemos citar algunos de ellos que se usan con frecuencia:
COJINETES DE DESLIZAMIENTO: también llamados cojinetes de fricción o bujes. Están compuestos por dos partes diferentes. No presentan elementos rodantes y deben su funcionamiento a la fina lámina de bronce poroso recubierta de una capa superficial de teflón posicionada entre los dos elementos. Se utilizan estos cojinetes para cargas pesantes, además, son capaces de resistir la desalineación.
RODAMIENTOS LINEALES: diseñados para facilitar el movimiento en una dirección. También se les llama de trineo, y son principalmente de bolas o de rodillos.
RODAMIENTOS MAGNÉTICOS: son una variante que, gracias a la inducción magnética, no precisan de elementos rodantes. No les afecta el rozamiento y no resulta necesario lubricarlos. Así pues, son muy eficientes en cualquier condición, incluso en temperaturas extremas en las que hay que tomar siempre en consideración la temperatura de Curie del sistema magnético.
Los rodamientos son una de las partes mecánicas más usadas, y los encontramos con múltiples versiones. Así pues, cuando se tenga que escoger un rodamiento, es muy importante valorar la solución más adecuada según vaya a ser su uso.
La normativa de referencia para el cálculo de los rodamientos es la DN ISO 281. Ésta ofrece una fórmula de cálculo para la durabilidad de los rodamientos, donde, teniendo en cuenta la capacidad de carga dinámica del rodamiento “C”, la carga dinámica equivalente del rodamiento “P”, un coeficiente que es 3 para los rodamientos de bolas, y 10/3 para los de rodillos, se consigue obtener la durabilidad del rodamiento expresada en millones de vueltas.
Se calcula la carga equivalente P a través de las cargas radiales y axiales, que juntas actúan sobre el rodamiento. Por otro lado, la fatiga de un lote significativo de rodamientos iguales determinará la capacidad de carga dinámica.
Los rodamientos son siempre utilizados en ejes y juntas, se emplean para mantenerlos en posición y reducir de manera considerable el rozamiento durante su movimiento.
Si estás interesado en descubrir el funcionamiento de la Junta Cardán o la Junta Homocinética, echa una ojeada a nuestro video anterior.
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