PRINCIPIOS PRINC IPIOS DE RODAMIENT RODA MIENTOS OS
SEDISA Tenemo nemos s 4 unida unid ades des de d e produ pro duct ctos os.. Unidad ni dad 1: 1: Maqu Maquin ina as y equipo equi pos s de soldar sol dar Unidad ni dad 2: Rod Roda amie mi entos nt os,, PT PTP y Se Servic rv icio ios s de d e Con Confi fia abili bi lidad dad Unida nid ad 3: 3: Abrasivos Abrasivo s sólidos sóli dos Unida Unid ad 4. Máquin qu ina as Eléctric Eléctr icas as
Con onoc ocim imie ient nto o en en roda rod ami mie ent ntos os SEDISA es es el el princ pr incip ipa al dist di stri ribui buidor dor indus in dustri tria al de produc pro ducto tos s de SKF SKF..
¿Qué es un rodamie rodamiento? nto? Es un u n elemento elemento (ante nt es, solo sol o me m ecánico) cánic o) diseña di señado do para: para: y
Reducir duci r la fricció fri cción n entre ntr e dos supe sup erficie rfic ies. s.
y
Transmit ransmitir/ ir/tra transport nsport ar carga cargas. s.
y
Guia ui ar part parte es móvile móviles. s. Rodamientos magnéticos
R odamient odamientos os radiales y axiales
Rodamientos lineales
¿Qué es un rodamie rodamiento? nto?
µ µ
¿Qué es un rodamie rodamiento? nto? Cojine oji nete tes s de fricci fri cción ón y anti anti--fricci fri cción ón
¿Dón ónde de se enc encuent uentran? ran?
En casi todo to do me m ecanis canismo mo q u e g i r a ... Se encuent nc uentran ran ta t ambién mb ién en las industri indus tria as de punta, como com o la l a ae aeroná ron áutica uti ca y la espa sp acial, ci al, …
Invisib nvi sible les, s, los rodamie r odamiento ntos s están están por todos to dos la l ados de nuestr nuestra a vida vid a cotidi cot idia ana
Com ompo pone nent nte es de un rod r oda ami mie ent nto o
Sello
Jaula
Ar A r o exterior
Elementos rodantes
Sello
Aro Ar o interior
Tip ipos os de eleme lement ntos os ro roda dant nte es Bolas
Rodil los esféricos (simétricos)
Rodillos esférico esféricos s (asimétricos)
Rodillo toroidal
Rodillos cilíndricos
Ag u j as
Rod Ro d i l l o s c ó n i c o s
Fun unci cion one es de d e la jaula Las Las princi pri ncipa pale les s son: son : y
y
y
Evitar itar el con contact acto ent entre los los element elementos os rodant rodantes. es. Guiar Guiar los los elem eleme entos roda odantes y mantenerlo antenerlos s uniformem uniformement ente e espaciados. Proveer espacio para el lubricante.
Tipo ipos s de con conta tacto ctos s El cont co nta acto ct o bolabo la-pi pist sta a es teóricamente puntual Más velocidad, menor carga
El conta co ntacto cto rodill o-pista o-pista es teóricame teóri cament nte e line lin eal Menos velocidad, mayor carga
Ap A p l i c ac acii ó n d e lo l o s r o d am amii en entt o s
An A n g u l o d e co c o n t ac actt o
El áng ángul ulo o de cont conta acto es aque quel que que form fo rma a un eje eje verti vertica call con co n la líne línea a que que une une los los punto puntos s de cont co nta acto ct o de los lo s ele eleme ment ntos os roda ro dant nte es.
Tip ipos os de carg carga a Carga rg a radia radi al Al A l o j ami am i ent o Carga radial Eje
Tip ipos os de carg carga a Carga arg a axial axi al Al o j ami am i ent en t o Carga axial vertical Eje Ej e
Eje Ej e Carga axial horizontal
Tip ipos os de carg carga a Carga rg a comb co mbin ina ada Al A l o j ami ent en t o
Eje
Jue Ju ego gos s int i nte ern rnos os ra radi dia al y axi xia al C1 – Jue Ju ego meno menorr que qu e C2
J uego radial
C2 – Jue Ju ego me menor no r que qu e el norm norma al Juego Juego norma nor mall (no (no va marca marcado) do) C3 – Juego Juego mayor mayor que el normal normal C4 – Juego Juego mayor mayor que q ue C3 C5 – Juego Juego mayor mayor que q ue C4 Ejemplo: Un 6210 /C3 /C3 tiene iene jueg juego o int interno erno rad radial qu que está está comp compren rendido dido ent entre 18 - 36 µm (micras) (micras)
J uego axial
Efecto fectos s de la temp tempe eratur ratura a de ope op eració ración n FRIO
Compresión
Juego
CALIENTE
Expansión
Jue Ju ego in inte tern rno o en en ope o pera raci ción ón FRIO
JO = JI - RA - ET
Compresión
Donde: JO:: Juego JO Juego en opera operación ción J I: J u eg o i n i c i al
Expansión
RA: Reducción ducción por apriete prietes s ET: Efe Efecto cto por tempe tempera ratura tura de operació operación n
CALIENTE
Efecto fectos s de d el jue j uego go en ope o peració ración n en en la l a vi vida da Vida L 10, % del rodamiento ro damiento
Precarga
Juego
Jue Ju ego en op ope era raci ción ón Juego Juego en en opera operación ción vs distribución de carga carga
Nue uevas vas ve v elo loci cida dades des nom n omin ina ale les s
Nue uevas vas ve v elo loci cida dades des nom n omin ina ale les s Velo Veloci cidad dad de referencia referenci a (térmic térm ica a) Basado en el aumento específico de la temperatura para condiciones de operación específicos y disposiciones de enfriamiento específicas.
Veloci lo cidad dad lí l ímite mi te (ci (cinemá nemáti tica) ca) Es la máxima velocidad que un rodamiento puede operar considerando aspectos cinemáticos como resistencia de la ja jaula, criterio de patinado, vibración, etc.
Velo loci cida dad d de refe referenci rencia a: cond co ndic icio iones nes Las condi con dici cion one es de referencia referencia para para cons co nse eguir gu ir ese balance balance térmi térmico co está de acuerdo acuerdo con c on la Norm Norma a I SO 15312:2003 y
Un aumento de temperatura de 50 oC por encim encima a de de la temperatura ambiente de 20 oC.
y
Rodamiento radial: una carga radial constante, 5% de la capacidad de carga estática básica C 0.
y
Rodamiento axial: una carga axial constante, 2% de capacidad de carga estática básica C 0.
y y
Rodamientos abiertos con juego normal.
Velo loci cida dad d de refe referenci rencia a: cond co ndic icio iones nes Lubrica Lubri cación ción con aceite ceite Lubricant ubricante: e: aceite miner mineral al sin sin aditivos aditivos EP E P con una vis viscos cosidad idad cinemática a 70 oC de: y
Roda od amie mi entos nt os radiales:
= 12 mm²/s mm ²/s (ISO VG 32)
y
Rodamientos axiales axiales de d e rodill rod illos: os:
= 24 mm²/s mm ²/s (ISO VG 68) 68)
Método de lubricación: baño de aceite con nivel de aceite a la mitad del elemento rodante como la posición mas baja.
Velo loci cida dad d de refe referenci rencia a: cond co ndic icio iones nes Lubrica Lubric ación c on grasa Lubricante: Grasa de jabón de lítio normal con aceite base mineral con una viscosidad de 100 a 200 mm2/s a 40 °C (e.g. ISO VG 150). Cantidad de grasa: aproximadamente 30% del espacio libre en el rodamiento.
Velo loci cida dad d perm permis isib ible le Se genera de la influ inf lue encia nc ia de la carga carg a y de d e la visc vi scos osid ida ad de d el aceit aceite e sobr so bre e la velo veloci cidad dad de referencia. referencia. Velocidad permisible para lubricación con aceite: n perm
=
n r f p f ν
Velocidad permisible para lubricación con grasa: f ν vis cos idad del aceite base real n perm = n r f P f ν vis cos idad del aceite base ISO VG 150 Donde:
nperm: velocidad permisible en rpm. nr: velocidad de referencia en rpm. f P: factor de ajust ajuste de la carga equivalente equivalente P del rodamient rodamiento. o. f v: factor de ajuste de la viscosidad.
Ajj u s t e de A d e la l a vel v elo o c i d ad p er erm m i s i b l e: f p y f R odam odamien ienttos de bolas a rótula
Tod Todos los los demás rodam rodamientos ientos radiales radiales de bolas
d m
=
d m Donde:
Rodamientos radiales de bolas
n perm = f P f n r d + D
2
dm:
Diámetro medio del rodamiento.
d:
Diámetro interior del rodamiento.
D:
Diámetro exterior del rodamiento
Ajj u s t e de A d e la l a vel v elo o c i d ad p er erm m i s i b l e: f p y f
Rodamientos odamientos radiales radiales de rod illo s
n perm = f P f n r
d m Donde:
d + D 2
dm:
Diámetro medio del rodamiento.
d:
Diámetro interior del rodamiento.
D:
Diámetro exterior del rodamiento
Ajj u s t e de A d e la l a vel v elo o c i d ad p er erm m i s i b l e: f p y f
Rodamiento Rodamiento s axiales de bol as
n perm = f P f n r
d m
d + D 2
Donde: dm:
Diámetro medio del rodamiento.
d:
Diámetro interior del rodamiento.
D:
Diámetro exterior del rodamiento
Ajj u s t e de A d e la l a vel v elo o c i d ad p er erm m i s i b l e: f p y f
Rodamiento s axiales axiales de rodil rod illos los
n perm = f P f n r
d m
d + D 2
Donde: dm:
Diámetro medio del rodamiento.
d:
Diámetro interior del rodamiento.
D:
Diámetro exterior del rodamiento
Ejempl jemplo, o, aju ajust ste e de la velo veloci cida dad d de refere referenc ncia ia Rodamiento 22222 E, sometido a una carga carga P= P =0,15Co y lubricado con grasa (viscosidad del aceite base de 220 mm2/s a 40 oC). ¿Qué ¿ Qué velocid elocidad ad per perm misible isible se puede esperar? Rodamiento 22222 E: d m
=
110 + 200 2
=
155 mm
Según el diagrama: Con P/C o = 0,15 y dm =155 155 mm Î f P = 0,53 Con P /Co =0,15 ,15 y ISO IS O VG VG 220 220 Î f actual = 0,83 ν
Con P /Co =0,15 ,15 y ISO IS O VG VG 150 150 Î f ISO VG 150 150 = 0,87 ν
η perm
=
3000 x 0 ,53 x
0 ,83 0 ,87
=
1 520 rpm
n =1 520 rpm a una tempera temperatura tura de 70 oC
Velo loci cida dad d perm permis isib ible le y
Princ ri ncip ipa alme lm ente nt e basado basado en re r egla gl as bá b ásicas. si cas.
y
Crite rit erios rio s cons c onsidera iderados dos incluy inc luye en; resis resistencia tencia de la jaula, jaula, rie ri esgo sg o de d e desliz desli zamie mi ento, nt o, vibra vibr ación ci ón y expe xp erie ri encia nc ia en en campo.
y
Princip rin cipa al criterio: cri terio: resis resistencia tencia de la jaula. jaula.
y
En alguno algu nos s ca c asos, so s, la velocid veloc ida ad de d e referencia referencia puede ser ser ma m ayor que la veloc velocidad idad limit li mite e. Al A l g u n o s r o d ami am i ent en t o s s i n j aul au l a (co (c o m p l etam et amen entt e lle ll enos) no s) tie ti enen solament solamente e velocid veloc ida ad limi li mite, te, sin si n velocid veloc ida ad de refere referenc ncia. ia.
y
Con onsi side dera raci cion one es so sobr bre e la velo veloci cida dad d
Veloc. Límite
Veloc. Ref’
! A o p t i m i zar: zar : y y
Enfriamiento & lubricación. Precisión general.
A o p t i m i zar: zar : y y
Enfriamiento & lubricación. Condiciones operativas del rodamiento & precisión general.
