UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

(Universidad del Perú, Decana de América)FIGMMGC

E.A.P. INGENIERÍA DE MINAS

Curso: Equipo Minero

Profesor: Ing. Mauro Giraldo Paredez.

Integrantes: Martinez Barrón, José. Marín Rojas, José. Ollantay Linares, Juan Carlos. Villavicencio Sánchez, Rafael.

Tema: “Rodamiento y Cojinetes”

Lima, 10 de Diciembre del 2012

COJINETES - RODAMIENTOS

CONCEPTO

Los rodamientos y cojinetes son elementos mecánicos que aseguran un enlace móvil entre dos elementos de un mecanismo, uno que se encuentra en rotación con respecto a otro; siendo su función principal de permitir la rotación relativa de dichos elementos bajo carga, con precisión y con un rozamiento mínimo.

En el proceso general de diseño de los rodamientos, deben considerarse una gran cantidad de factores, tales como rozamiento, transferencia de calor, fatiga de los materiales, resistencia a la corrosión, propiedades de los materiales, forma y tipo de lubricación, tolerancia, velocidad es de funcionamiento, tipos de montaje, uso y costo.

PARTES DE UN COJINETE

Los cojinetes rodantes, se fabrican para soportar cargas puramente radiales, cargas de empuje axial puro o una combinación de ambas cargas. La nomenclatura de un cojinete tipo bolas se muestra en la figura N°1.

Figura N° 1

CARACTERÍSTICAS GENERALES Su par inicial o fricción es bajo y la diferencia entre su par

inicial y su par de funcionamiento es pequeña. Su mantenimiento, sustitución e inspección son simples, pues

las estructuras que rodean a los rodamientos son sencillas. Muchos rodamientos son capaces de soportar cargas radiales

y axiales simultáneamente (mixtos) o independientemente. Los rodamientos pueden ser utilizados dentro de un amplio

campo de temperaturas. Los rodamientos pueden ser precargados para obtener un

juego negativo y obtener una mayor rigidez. Con el avance de la normalización a nivel mundial los

rodamientos están disponibles y son intercambiables internacionalmente.

CLASIFICACIÓN Los cojinetes se clasifican en cojinetes de fricción y

de rodamiento. En los cojinetes de fricción, los árboles giran con

deslizamiento en sus apoyos, en los de rodamiento, entre el árbol y su apoyo se interponen esferas, cilindros o conos, logrando que el rozamiento la dirección del esfuerzo que soportan se clasifican los cojinetes en: RadialAxial yMixtos.

COJINETES DE FRICCIÓN

Estos tipos solo se utilizan para pequeñas cargas y trabajos de poca responsabilidad (esfuerzo).

Los más corrientes en la transmisión son:

CILÍNDRICOS FIJOS

Se compone de una sola pieza de revolución, denominada casquillo. Se emplea cuando el cojinete no está sometido a grandes desgastes. El problema viene a raíz de que no admite corrección en el diámetro interior una vez sufre los efectos del desgaste y no se puede emplear para gorrones intermedios por la imposibilidad de montaje.

CILÍNDRICOS AJUSTABLES O PARTIDOS

El cojinete está constituido por dos mitades cuya superficie común de contacto coincide con un plano diametral para facilitar el montaje aún en el caso de gorrones intermedios. Permite el montaje de ejes y árboles con el resto de órganos montados sobre ellos debido a su aplicación de las dos mitades.

CÓNICOS AJUSTABLES

Se emplea en aquellos montajes que tengan que garantizar un juego entre el árbol y el cojinete. El cojinete exteriormente es cónico y a medida que se introduce en el agujero cónico de su soporte irá reduciendo el diámetro interior gracias al ranurado longitudinal que lleva.

COJINETES DE RODAMIENTO Los cojinetes de rodamiento son los

más utilizados y por ello los más importantes.

Los cojinetes de rodamientos de clasifican en:

Los Cojinetes Radiales

Impiden el desplazamiento en la dirección del radio.

Los Cojinetes Axiales

Impiden el deslizamiento en la dirección del eje.

Los Cojinetes Mixtos

Hacen al mismo tiempo el efecto de los cojinetes radiales y axiales.

PROCEDIMIENTO DE SELECCIÓN DE RODAMIENTOS El número de aplicaciones para los rodamientos es

prácticamente infinito y las condiciones de funcionamiento y entorno también varían ampliamente. Adicionalmente, esta diversidad de condiciones de funcionamiento y requerimientos para los rodamientos continúa creciendo con los rápidos avances tecnológicos.

Normalmente, se selecciona un tipo de rodamiento provisionalmente, considerando las condiciones de funcionamiento, la disposición del conjunto, la facilidad de montaje en la máquina, espacio disponible, costo, disponibilidad y otros factores.

SELECCIÓN DEL TIPO DE RODAMIENTO Espacio Disponible para el Rodamiento Capacidad de Carga y Tipos de Rodamientos Velocidad Permisible y Tipos de Rodamientos Desalineamiento de los Aros Interior/Exterior y Tipos de Rodamientos Tipos de Rodamientos y Rigidez Ruido y Par de Varios Tipos de Rodamientos Precisión de Funcionamiento y Tipos de Rodamientos Montaje y Desmontaje de Varios Tipos de Rodamientos

SELECCIÓN DE LA DISPOSICIÓN DE LOS RODAMIENTOS En general, los ejes suelen estar soportados sólo por

dos rodamientos. Al considerar la disposición del montaje de los rodamientos se deben estudiar los siguientes puntos:

(1) Dilatación y contracción del eje debido a las variaciones de temperatura.

(2) Facilidad de montaje y desmontaje del rodamiento

(3) Desalineamiento de los aros interior y exterior debido a deflexiones del eje o errores de montaje

(4) Rigidez del sistema en conjunto, incluyendo los rodamientos y el método de precarga

(5) Capacidad para mantener las cargas en la posición correcta y para transmitirlas.

SELECCIÓN DEL TAMAÑO DEL RODAMIENTO

Para la selección del tamaño del rodamiento se tiene en cuenta los siguientes puntos:Vida del rodamientoÍndice básico de carga y vida de fatigaCálculo de las cargas sobre el rodamientoCarga equivalente

VELOCIDAD LIMITANTE La velocidad de los rodamientos está sujeta a ciertos

límites. Cuando los rodamientos están en funcionamiento, a mayor

velocidad, mayor es la temperatura generada por la fricción. La velocidad limitante es el valor obtenido empíricamente de la velocidad máxima a la que puede funcionar el rodamiento sin que se produzca el gripaje o la generación excesiva de calor.

Consecuentemente, la velocidad limitante de los rodamientos varía dependiendo de factores tales como el tipo de rodamientos y su tamaño, tipo de jaula y material, carga, método de lubricación y sistema de disipación de calor, incluyendo el diseño del entorno del rodamiento.

Las velocidades limitantes para rodamientos lubricados por grasa o aceite vienen dadas en las tablas de rodamientos.

Materiales de los Cojinetes

Materiales para Cojinetes de Deslizamiento (Babbitt)

•Se suelen usar distintos materiales para las mangas del cojinete, pero los cojinetes con babbitt son los que se prefieren cuando el servicio es de trabajo pesado. La manga del cojinete puede consistir de una camisa de babbitt (de 3.175 mm de espesor o más) que está anclada en la concha del cojinete de fierro fundido, por medio de ranuras de cola de pato. Como se requiere una adhesión perfecta, las conchas se estañan primero y se vacía el babbitt a la temperatura de fusión del estaño.

De Cobre (Bronce, latón)

El cobre y piezas de cojinetes de base a base de cobre maquinaria que hacen son ampliamente utilizados en automóviles, motocicletas, electrodomésticos casa de espera, herramientas eléctricas, etc.

De Aluminio y Plata

Se utilizan para soportar cargas muy pesadas, pero no han sustituido al Babbit en equipo que trabaja con carga constante unidireccional y han tenido mucho éxito en aplicaciones de trabajo pesado en motores grandes de avión y diesel. Para motores de pistones, los cojinetes con aluminio y plata normalmente consisten en lata electrodepositiva sobre un respaldo de acero y con un recubrimiento de plomo de 0.001 a 0.005%. Se utiliza una capa muy delgada de indio encima del recubrimiento del plomo, para aumentar la resistencia a la corrosión del material.

Cojinetes Sintetizados

Pueden ser de bronce, hierro y son de desplazamiento, cojinetes de auto lubricación. Contienen de un 18 a un 30% en volumen de aceite, eliminando la necesidad de engrases posteriores, por lo que no requieren mantenimiento. Estas piezas, cuentan con una alta precisión (0,001´) y se caracterizan por la uniformidad.

Elastómeros y plásticos

También conocidos como cauchos termoplásticos, son una clase de co-polímeros o mezcla física de polímeros (generalmente un plástico y un caucho) que dan lugar a materiales con las características termoplásticas y elastoméricas. Son usados por su plasticidad al estar en trabajos de esfuerzo excesivo.

Cojinete de elastómero

Zafiro Sintético: Los cojinetes de zafiro son utilizados extensamente por

mecánico de relojes y de joyas, donde su fricción baja y fiable mejora la exactitud en el sistema mecánico en el caso del reloj

 Aceros al Cromo El cromo comunica dureza y una mayor penetración del

temple, por lo que pueden ser templados al aceite.

Aceros de temple total El acero de temple total más comúnmente usado para los

rodamientos es un acero al cromo, que contiene aproximadamente un 1 % de carbono y un 1,5 % de cromo, el acero al cromo rico en carbono es uno de los aceros más antiguos y más investigados, debido a que las exigencias de duración de los rodamientos son cada vez mayores.

Aceros al cromo

Aceros de temple total

MANEJO DE LOS RODAMIENTOS

Precauciones para el Correcto Manejo de los RodamientosMantener el Rodamiento y su Entorno

LimpiosManejo CuidadosoUtilización de Herramientas AdecuadasPrevención de la Corrosión

MONTAJE

Limpieza de los rodamientos y piezas asociadas.

Comprobación de dimensiones y acabado de las piezas asociadas.

Procedimientos de montaje. Inspección posterior al montaje. Utilización de lubricantes.

Inspección de Funcionamiento

Asegurarse de que el rodamiento gira sin que se produzcan enganches

o ruidos que pudieran ser provocados por sustancias externas

Defectos visibles El par desigual causado por montaje incorrecto Superficie de montaje defectuosa Par excesivo causado por juego inadecuado Errores de montaje Fricción de los sellados Marcas visibles

Datos Técnicos