COJINETES DE RODAMIENTOS
COJINETES DE
RODAMIENTOS
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DEFINICION
PARTES DEL COJINETE
CLASIFICACION
DISEÑO DE JAULA
DEFINICION
• Los rodamientos son elementos de
máquinas que permiten el movimiento entre
un elemento mecánico y otro. .
• Los rodamientos son los elementos
mecánicos más críticos en un dispositivo de
rotación, por ello se someten a múltiples
inspecciones de calidad durante su proceso
de fabricación.
COMPONENTES
• En general, los rodamientos
consisten de dos anillos de acero
y un juego de elementos
rodantes. Los anillos son uno
interior (el más pequeño) y otro
exterior (el más grande). Los
rulines o elementos rodantes,
pueden ser bolas o rodillos. Una
jaula o separador se encarga de
separar y guiar a los elementos
rodantes
100
50
0
1er trim.
2
CLASIFICACION
• DE ACUERDO AL TIPO DE RODAMIENTO :
– DE BOLA
– DE RODAMIENTOS CILÍNDRICOS
• DE ACUERDO AL TIPO DE CARGA
– AXIALES
– RADIALES
– CARGAS COMBINADAS
COJINETES DE BOLAS
• Llamados tambien cojinetes de Conrad , los rodamientos de
bolas giran dentro de una ranura profunda tanto en anillos
internos como externos. El espaciamiento dentro de las pistas
se mantiene mediante jaulas. El radio de la bola es un poco
más pequeño que el de la pista debido a las deformaciones que
se dan en ellas. Aparte de los cojinetes de hilera única, se
tienen:
– De doble hilera
– De contacto angular
COJINETES DE DOBLE HILERA
• Este diseño mejora la capacidad de soportar cargas
radiales debido a que es mayor el número de bolas
que soportan la carga. Esto conlleva a que una carga
mayor pueda ser soportada en un mismo espacio o
una carga específica puede ser soportada en espacio
más pequeño. La desventaja de este tipo de cojinetes
es que la doble hilera afecta la capacidad de
desalineación.
COJINETES DE BOLAS DE CONTACTO
ANGULAR
• En este tipo de cojinetes, un lado
de cada pista de rodamientos es
más alto con el fin de mejorar su
adaptación a cargas axiales
considerables. Los cojinetes
disponibles en el mercado tienen
ángulos entre 15 y 40 grados.
Rodamiento de Bolas de Contacto Angular
RBCA con una Fila de Bolas
RBCA con dos Filas de Bolas
RBCA con 4 puntos de contacto
RBCA con una Fila de
Bolas de Sección Fija
RBCA sellado con 4 puntos
de contacto
RBCA con 4 puntos de
contacto de sección firme
En la industria
automotriz
Industria Automotriz
Determinación del
Angulo Alfa
RBCA sin Rumbo Fijo
COJINETES DE RODAMIENTOS
CILÍNDRICOS
• Este tipo de diseño permite tener una meyor
capacidad de carga radial. El patrón de
contacto entre el rodamiento y su collar es
supuestamente una línea pero presenta forma
rectangular debido a la deformación bajo las
cargas. Sus desventajas son :
– Escasa capacidad de desalineación angular.
– No soportan cargas axiales.
• También se tiene:
– De aguja
– De rodillos cónicos
– De rodillos esféricos
Rodamiento de Rodillos Cilíndricos
RRC de dos Filas
RRC de una Sola Fila
RRC Multi-Filas
RRC Multi-Filas (otra versión)
RRC Llenos de una sola fila
RRC llenos de dos
filas
RRC lleno de
Multi-Filas
Pareja de
Rodamientos Rígidos
Rodamiento de Agujas
Rodamientos de rodillos cilíndricos
laterales (componentes)
Rodamientos con Rodillos Convexos
Sección Recta del
Rodamiento Convexo
COJINETES DE AGUJA
• Son un tipo especial de cojinetes de rodamientos cilíndricos,
pero el diámetro es mucho menor. Entonces se hace necesario
menos espacio radial para soportar una carga específica. Esto
facilita su uso en equipos como bomba y aparatos para el hogar.
Sin embargo, su capacidad de desalineamiento y sopore de carga
axial es pobre.
Rodamientos de Aguja
COJINETES DE RODILLOS CÓNICOS
• También se les denomina
rodamientos ahusados , están
diseñados para soportar cargas de
empuje y radiales
simultáneamente. Se le utiliza
con frecuencia en cojinetes de
rueda para vehículos y en
maquinaria de trabajo pesado
donde son usuales las cargas
axiales altas.
Rodamientos con Rodillos Cónicos
RRC de una sola fila
Pareja de RRC de una fila
RRC de dos filas
Rodamientos con Rodillos Cónicos
Rodamientos de Rodillos Cónicos para Tractores
Rodamientos con Rodillos Cónicos
Angulo alfa
de contacto
RRC con 4 filas
Carga Axial y Radial
dependen del Angulo alfa
COJINETES DE RODILLOS A RÓTULA
• Tambien se les llama de
rodamientos esféricos, es
un tipo de cojinete
autoalineado, ya que
existe rotación relativa de
la pista externa en
relación a los rodamientos
y al a pista interna cuando
se presenta
desalineamiento,
manteniéndose la misma
capacidad de carga radial.
COJINETES DE EMPUJE
• Son aquellos diseñados para soportar unicamente cargas de empuje o
axiales. Sus componentes son exactamente los mismos, es decir :
pistas, jaulas y rodamientos, que pueden ser: rodillos, bolas, cónicos.
• No son capaces de soportar ninguna carga radial, y si lo hacen es en
mínimo grado.
Rodamientos con Anillos Laterales
De Superficie plana
De superficie plana con
dos filas
De superficie inclinada
Se superficie inclinada
con dos filas
Parámetros
del
Rodamiento
Rodamiento Lineal
DISEÑO DE JAULAS
• Las jaulas son componentes de los rodamientos destinados a mantener
los elementos rodantes a una distancia correcta y también para
guiarlos.
• Se usan en rodamientos desarmables como los rodillos cónicos.
• Se fabrican de bronce o en acero estampado. En algunos casos
especiales se fabrican a partir de plástico, nylon, o plástico reforzado
con tela.
• La jaula es mantenida en su posicián por los elementos rodantes o por
el aro del rodamiento, debido a esto, se clasifican como sigue:
– Centradas en elementos rodantes
– Centradas en el aro interior
– Centradas en el aro exterior
Mercado de Rodamientos en el Perú
•
•
•
•
Entre las diferentes marcas de rodamientos que han utilizado al menos una vez las
empresas encuestadas, figuran principalmente: SKF 92%, FAG 63% y Koyo 43%.
Algo más distante se encontraría a NTN con 31% de respuestas y a Timken y
Steyr con 22% y 21% de menciones, respectivamente
Casi la totalidad de las empresas entrevistadas continúan utilizando estas mismas
marcas de rodamientos, esto podría llevarnos a afirmar que podría existir una cierta
lealtad hacia sus marcas. Entre las más utilizadas, la gran mayoría usa SKF (89%)
y FAG (57%), mientras que a NTN y Koyo las adquieren en menor porcentaje
(24% y 23%).
Las marcas de rodamientos más utilizadas sería SKF (65%), muy lejos en segundo
lugar se ubicaría FAG (22%), además estas mismas marcas son las preferidas por
los entrevistados con un 72% y 17% de preferencia, respectivamente. Dichas
marcas serían básicamente preferidas por ser rodamientos de calidad y durables.
Las marcas Koyo y NTN recibirían en estas preguntas reducidas menciones (entre
3% y 4%).
Los principales motivos por los cuales algunas de las empresas evaluadas dejaron
de utilizar algunos rodamientos por la falta de stock, poco prestigio o pobre
tecnología
MARCAS DE RODAMIENTO QUE HA UTILIZADO
Y QUE UTILIZA ACTUALMENTE
TIPOS DE RODAMIENTO QUE MÁS UTILIZA
•
Casi la totalidad de las empresas entrevistadas compran sus rodamientos en las
distribuidoras nacionales (98%), mientras que sólo un 8% manifiesta comprar
sus rodamientos en el extranjero. Entre los que acostumbran comprar a
distribuidores nacionales, las empresas entrevistadas adquieren rodamientos
básicamente de las distribuidoras SKF del Perú (38%), Vasco Peruana (30%),y
en tercer lugar de RODARESA (22%).
Entre los pocos entrevistados que realizan sus compras en el
extranjero, los países de donde las adquieren serían USA,
Alemania, España e Italia (este resultado es referencial).
LUGARES DONDE COMPRAN RODAMIENTOS
Deterioro de los rodamientos y sus
causas
Copyright, 1996 © Dale Carnegie & Associates, Inc.
Introducción
La duracion de un rodamiento depende del
numero de pasos de los cuerpos rodantes
sobre los caminos de rodadura y de la
carga que actua sobre ellos.
Fatiga normal de un rodamiento.
• Descarrillado del aro
interior de un
rodamiento rígido de
bolas.
Rotura total de un rodamiento.
• Si el rodamiento
continua solicitado
puede llegar a
producirse la rotura
total de un
rodamiento.
Puntos a tocar
Los puntos que a continuación se van ha tocar son:
I. Importancia del tema
II. ¿por qué falla un rodamiento?
III. ¿cómo se reconoce el deterioro de un
rodamiento?
IV. ¿qué medidas deben tomarse en caso de
deteriorarse un rodamiento?
I. Importancia del tema.
• El rodamiento constituye uno de los
elementos de maquina mas utilizados en la
industria, y representa mas del 10% de los
costos de mantenimiento en una empresa,
por lo tanto es conveniente tener una idea
de cuando y por que remplazar un
rodamiento antes que expire su vida útil,
para poder tomar las medias correctivas del
caso.
• Si el rodamiento se deteriora mucho antes
de lo que cabe esperar a raíz del calculo de
la duración a la fatiga, hay que examinar si
ha actuado alguna carga excesiva. En caso
contrario debe existir un error de montaje
o de mantenimiento o bien un desgaste
debido a las condiciones de servicio. A
continuación veremos algunos de los
deterioros mas frecuentes y sus posibles
causas.
II. ¿por qué falla un rodamiento?
La falla de un rodamiento antes de tiempo
puede ser debido a dos causas
fundamentales:
• montaje o mantenimiento defectuoso
• errores constructivos
Además existen causas de
deterioro por condiciones de
servicio.
• daños por corrosión
• por ensuciamiento
• o por rayado transversal.
II.1 Montaje defectuoso
• Una huella de rodadura irregular indica que
actúo una tensión interna indebida. Estas
tensiones se originan p.e por ajustes demasiado
fuertes, ajuste axial excesivo,por errores de
forma del eje o del alojamiento, por errores de
alineación o por fijación del rodamiento libre.
•Huella de rodadura
oblicua del aro interior de
un rodamiento rígido de
bolas en reposo debida a
un arriostrado oblicuo
Exfoliación unilateral
debida a un arriotrado
oblicuo del aro interior de
un rodamiento de rodillo
cónico.
• Rayas de adherencia
en el camino de
rodadura del aro
interior
• Fatiga prematura en
el aro exterior debida
a la formación de
rayas de adherencia
II. Errores constructivos
• Los aros de los rodamientos han de
apoyarse bien en el eje y en el alojamiento.
Si p.e el asiento esta interrumpido por una
ranura se originan tensiones excesivamente
elevadas que producen el deterioro de los
caminos de rodadura.
• Formación de grietas en el aro exterior de un
rodamiento rígido de bolas producida por un tornillo de
apriete.(izquierda)
• exfoliación local en el camino de rodadura del aro
exterior del mismo rodamiento (derecha).
II.3 Deterioros por condiciones
de servicio.
Daños por corrosión a causa de:
Una obturación defectuosa frente a :
la humedad, vapores ácidos, lubricantes con
aditivos ácidos,agua de condensación,y
almacenamiento indebido de los
rodamientos.
Ejemplos de estos deterioros
• Daños producidos por
oxidación en el aro
interior de un
rodamiento de
rodillos cónicos(izq.)
• marcas de corrosión
en el camino de
rodadura del aro
exterior de un
rodamiento oscilante
de bolas(der.)
Daños por ensuciamiento debido a:
• Partes anexas sucias, arena de moldeo en el
alojamiento, obturación defectuosa,
lubricantes sucios, abrasivo metálicos, que
han penetrado en el rodamiento con el
lubricante.
Ejemplos de estos deterioros
• Concavidades producidas
por herrumbre de contacto
en el camino de rodadura en
el aro exterior de un
rodamiento oscilante de
bolas. (izq.)
• Rayado transversal en el
camino de rodadura del aro
interior de un rodamiento
de rodillos cilíndricos.(der.)
Daños por rayado transversal debido a
• Cargas estáticas excesivas, vibraciones y
golpes sobre el rodamiento en reposo (p.e
durante el transporte), y por paso de
corriente a través del rodamiento.
Ejemplos de estos deterioros
• Formación de estrías en
los rodillos de un
rodamiento oscilante,
debidas al paso de
corriente.(izq.)
• Formación de estrías en
el camino de rodadura
del aro exterior de un
rodamiento oscilante de
rodillos debidas al paso
de corriente.(der.)
III. ¿Como se reconoce el deterioro de
un rodamiento?
comportamiento del rodamiento
causas posibles
daños en aros y cuerpos de
rodadura;
marcha irregular
suciedad;
juego interno excesivo.
ejemplos
automoviles
oscilamiento cada vez
mas acusado de la rueda
ventiladores
vibraciones cada vez mas intensas
motores de combustion
vibraciones cada vez mas intensas
en le cigueñal
desgaste debido a ensuciamiento
disminucion de la presicion o a lubricacion insuficiente
de mecanizado
daños en aros y cuerpos de
rodadura
tornos
aparicion paulatina de rayas transversales
en la pieza mecvanizada.
rectificadoras
aspecto ondulado de la superficie rectifica
laminadores en frio
aparicion periodica de defectos superficia
(sombreado, ondulaciones)
ruidos silbantes
ruidos de golpes
(discontinuos)
variacion paulatina del
ruido
juego radial demasiado pequeño
juego radial excesivo
daños en la superficie de rodadura,
suciedad, lubricante inapropiado
variacion del juego interno debido
a la temperatura, averia del
caminode rodadura
por fatga o suciedad
motores electricos
variadores de velocidad
en estas maquinas es dificil reconocer el
ruido del rodamiento, ya que en general es
IV. ¿qué medidas deben tomarse en
caso de deteriorarse un rodamiento?
No siempre resulta fácil en la practica
reconocer en un rodamiento deteriorado, la
causa primaria que produjo el daño.
No podrán darse recomendaciones eficaces
para evitar daños futuros si no se conocen
las condiciones de servicio, la lubricación y
la construcción de toda la aplicación
Las medidas ha tomar se presentan en tres
etapas bien definidas:
Antes del desmontaje :
observar el comportamiento en servicio y
anotar el resultado.
Los puntos que a observar; (ensuciamiento,
perdidas de lubricante, ruidos durante la
marcha)
Durante el desmontaje
hay que observar los cuatro puntos
siguientes
• no lavar el rodamiento, separar muestras o
probetas del lubricante .
• Comprobar el apretado de las tuercas de
sujeción
• dibujar un esquema
• medir los diámetros del eje y del
alojamiento controlar el error de redondez
de los asientos
Durante el examen
una vez finalizado el desmontaje puede
comenzarse con el examen del
rodamiento. Las señales del deterioro y los
pormenores registrados facilitan en la
mayoría de los casos, una determinación
aproximada de las causas de un deterioro y
de la manera en que se produjo.
Importante
Lógicamente en muchos casos no es necesario
seguir las indicaciones dadas. Tampoco se
procederá de forma tan minuciosa si el valor
del rodamiento nuevo es tan reducido que
no resulte rentable una investigación
detallada. Hay que llevar a cabo un análisis
beneficio/costo.