Cuestionario Guía 1) Cuáles son los fundamentos de los rodamientos Los rodamientos son elementos normalizados en dimensiones y tolerancias. Esta Normalización facilita la intercambiabilidad, pudiendo disponer repuestos de diferentes fabricantes, asegurando un correcto montaje sin necesidad de un ajuste posterior de los mismos. Están constituidos por dos o más aros concéntricos, uno de los cuales va alojado en el soporte (aro exterior) y el otro va montado en el árbol (aro interior). Entre los dos aros se disponen los elementos rodantes (bolas, r odillos cilíndricos, rodillos cónicos, rodillos esféricos, etc.), los cuales ruedan sobre las pistas de rodadura practicadas en los aros, permitiendo la movilidad de la parte giratoria respecto a la fija. 2) Que se entiende por por resistencia resistencia a la rodadura La resistencia a la rodadura se presenta cuando un cuerpo rueda sobre una superficie, deformándose uno de ellos o ambos. Como veremos, no tiene sentido alguno hablar de resistencia a la rodadura en el caso de un sólido rígido (indeformable) que rueda sobre una superficie rígida (indeformable). 3) Cuáles son los tipos de rodamientos
Rodamientos rígidos de bolas Son usados en una gran variedad de aplicaciones. Son fáciles de diseñar, no separables, capaces de operar en altas e incluso muy altas velocidades y requieren poca atención o mantenimiento en servicio. Estas características, unidas a su ventaja de precio, hacen a estos rodamientos los más populares de todos los rodamientos. Rodamientos de una hilera de bolas con contacto angular El rodamiento de una hilera de bolas con contacto angular tiene dispuestos sus caminos de rodadura de forma que la presión ejercida por las bolas es aplicada oblicuamente con respecto al eje. Como consecuencia de esta disposición, el rodamiento es especialmente apropiado para soportar no solamente cargas radiales, sino también grandes cargas axiales, debiendo montarse el mismo en contraposición con otro rodamiento que pueda recibir carga axial en sentido contrario Rodamientos de agujas Son rodamientos con rodillos cilíndricos muy delgados y largos en relación con su menor diámetro. A pesar de su pequeña sección, estos rodamientos tienen una gran capacidad de carga y son eminentemente apropiados para las aplicaciones donde el espacio radial es limitado. Este tipo de rodamientos es comúnmente muy utilizado en los pedales para bicicletas. Rodamientos de rodillos cónicos El rodamiento de rodillos cónicos, debido a la posición oblicua de los rodillos ro dillos y caminos de rodadura, es especialmente adecuado para resistir cargas radiales y axiales simultáneas. Para casos en que la carga axial es muy importante hay una serie de rodamientos cuyo ángulo es muy abierto. Rodamientos de rodillos cilíndricos de empuje Son apropiados para aplicaciones que deben soportar pesadas cargas axiales. Además, son insensibles a los choques, son fuertes y requieren poco espacio axial. Son rodamientos de una sola dirección y solamente pueden aceptar cargas axiales en una dirección. Su uso principal es en aplicaciones donde la capacidad de carga de los rodamientos de bolas de
empuje es inadecuada. Tienen diversos usos industriales, y su extracción es segura. Y así de manera rápida y sencilla se pueden usar cualquier tipo y donde sean los requeridos rodamientos.
Rodamientos axiales de rodillos a rótula El rodamiento axial de rodillos a rótula tiene una hilera de rodillos situados oblicuamente, los cuales, guiados por una pestaña del aro fijo al eje, giran sobre la superficie esférica del aro apoyado en el soporte. En consecuencia, el rodamiento posee una gran capacidad de carga y es de alineación automática Rodamientos de bolas a rótula Los rodamientos de bolas a rótula tienen dos hileras de bolas que apoyan sobre un camino de rodadura esférico en el aro exterior, permitiendo desalineaciones angulares del eje respecto al soporte. Son utilizados en aplicaciones donde pueden producirse desalineaciones considerables, por ejemplo, por efecto de las dilataciones, de flexiones en el eje o por el modo de construcción Rodamientos de rodillos cilíndricos Un rodamiento de rodillos cilíndricos normalmente tiene una hilera de rodillos. Estos rodillos son guiados por pestañas de uno de los aros, mientras que el otro aro puede tener pestañas o no. Rodamientos de rodillos a rótula El rodamiento de rodillos a rótula tiene dos hileras de rodillos con camino esférico común en el aro exterior siendo, por lo tanto, de alineación automática. El número y tamaño de sus rodillos le dan una capacidad de carga muy grande. Rodamientos axiales de bolas de simple efecto El rodamiento axial de bolas de simple efecto consta de una hilera de bolas entre dos aros, uno de los cuales, el aro fijo al eje, es de asiento plano, mientras que el otro, el aro apoyado en el soporte, puede tener asiento plano o esférico Rodamientos de aguja de empuje Pueden soportar pesadas cargas axiales, son insensibles a las cargas de choque y proveen aplicaciones de rodamientos duras requiriendo un mínimo de espacio axial.
4) Que disposición de los rodamientos existen Para guiar y apoyar un eje se necesitan al menos dos rodamientos que estén dispuestos a cierta distancia entre sí. Según la aplicación se elige una disposición de rodamientos fijo - libre, de rodamientos ajustados o de rodamientos flotantes. Disposición de rodamientos fijo – libre En un eje apoyado por dos rodamientos radiales, debido a las tolerancias de mecanizado es muy raro que las distancias entre los asientos de los rodamientos sobre el eje y el alojamiento coincidan exactamente. Las distancias también pueden variar por el calentamiento en servicio. Estas diferencias de distancia se compensan en el rodamiento libre. Los rodamientos de rodillos cilíndricos tipo N y NU son rodamientos libres ideales. Su corona de rodillos puede desplazarse sobre la pista de rodadura del aro sin reborde. Disposición de rodamientos ajustados Por regla general, una disposición de rodamientos ajustados consta de dos rodamientos de bolas de contacto angular o rodamientos de rodillos cónicos, simétricamente dispuestos. Durante el montaje,
un aro del rodamiento se desplazará sobre su asiento hasta que el conjunto de rodamientos haya alcanzado el juego o la precarga necesaria. Dada esta posibilidad de ajuste, la disposición de rodamientos ajustados es idónea para aplicaciones que requieran un guiado preciso; por ejemplo en apoyos de piñones con engranajes de dentado helicoidal y en los rodamientos para husillos de máquinas-herramienta. En principio puede elegirse tanto una disposición en X como en O. Disposición de rodamientos ajustados Al ajustar el juego axial, conviene tener en cuenta la dilatación térmica. En la disposición en X (a), un gradiente de temperatura desde el eje al alojamiento siempre lleva a una reducción del juego (condiciones previas: los materiales del eje y del soporte deben ser idénticos, las temperaturas de los aros interiores y del eje entero y las de los aros exteriores y del soporte deben ser las mismas). En cambio, en la disposición en O, se distingue entre tres situaciones. Si los vértices de las superficies cónicas de contacto (R) – es decir, los puntos de intersección de la prolongación del camino de rodadura del aro exterior – coinciden en un punto (b), se mantendrá el juego ajustado bajo las condiciones arriba mencionadas. Disposición de rodamientos flotantes La disposición de rodamientos flotantes es una solución económica cuando no se exige un guiado axial preciso del eje. Su construcción es similar a la disposición de rodamientos ajustados. Sin embargo, el eje puede desplazarse en el soporte por el juego axial s. El valor s se determina en función de la precisión del guiado exigida de modo que bajo condiciones térmicas desfavorables, no se pueda producir una precarga axial de los rodamientos. 5) Como se fijan los rodamientos Los aros de los rodamientos deben tener casi siempre una posición bien definida, no sólo para asegurar la coincidencia de los caminos de rodadura, sino para recibir correctamente las cargas que actúan en el sistema. Pueden admitirse posiciones libres cuando exista riesgo de dilatación o el ajuste se realice sobre otro rodamiento.
RESALTES Y TAPAS DE FIJACIO Los aros del rodamiento se apoyarán sobre resaltes planos y perpendiculares al eje del rodamiento, practicados en el árbol y en el alojamiento del soporte. La altura de los resaltes y sus radios serán proporcionales a las dimensiones de los aros y a los radios de los bordes de los rodamientos. ANILLOS DE FIJACION Se utilizan anillos de fijación según DIN 988 cuando los resaltes del árbol y del alojamiento practicado en el soporte son pequeños. Permiten soportar cargas axiales muy limitadas, por lo que se emplean preferentemente para rodamientos radiales de bolas o de rodillos cilíndricos. ARANDELA ELASTICA El rodamiento queda fijado axialmente al árbol por medio de una arandela elástica según DIN 471, la cual va alojada en una ranura practicada en el mismo. La fijación axial del rodamiento al soporte puede realizarse por medio de un resalte, o bien, por medio de una arandela elástica según DIN 472, la cual va alojada en una ranura practicada en el alojamiento cilíndrico del soporte. TUERCA DE FIJACIÓN Y ARANDELA DE SEGURIDAD Es uno de los procedimientos m ás utilizados para la fijación axial de rodam ientos. Se utiliza una tuerca ranura da según UNE 18.035 y DIN 1.804, y una arandela de retención con lengüeta interior según UNE 18.036. En determinados casos será conveniente utilizar contratuerca como elemento de seguridad. MANGUITOS CONICOS ELÁSTICOS Se utilizan para fijar rodamientos con agujero cónico en árboles cilíndricos. Disponen de una ranura longitudinal para facilitar su acoplamiento elástico. Estos manguitos pueden ser de dos tipos:
i. MANGUITO ELÁSTICO DE COMPRESIÓN UNE 18.034 Y DIN 5.416 El aro interior del rodamiento debe montarse contra un tope, que puede ser un resalte del árbol o un anillo separador. El manguito se fija axialmente por medio de una tuerca ranura da y una arandela de seguridad con lengüeta interior. ii. MANGUITO ELÁSTICO DE TRACCIÓN UNE 18.034 Y DIN 5.415 Permite la fijación de un rodamiento cuando el árbol carece de resaltes. Para inmovilizar el rodamiento con relación al manguito, se utiliza una tuerca ranura da y una arandela de seguridad con lengüeta interior. 6) Describir los cuatro casos de carga que se dan en los rodamientos
Rodamientos para cargas radiales. Pueden soportar preferentemente cargas dirigidas en la dirección perpendicular al eje de rotación. Rodamientos para cargas axiales. Pueden soportar cargas que actúen únicamente en la dirección del eje de rotación. A su vez pueden ser: rodamientos de simple efecto, que pueden recibir cargas axiales en un sentido, y rodamientos de doble efecto, que pueden recibir cargas axiales en ambos sentidos. Rodamientos para cargas mixtas. Pueden soportar esfuerzos radiales, axiales o ambos combinados.
7) Que diámetro de los rodamientos tienen siempre una tolerancia en menos La precisión dimensional es una medida de las dimensiones externas de los rodamientos, por ejemplo el diámetro del agujero interno (d), el diámetro externo (D), la anchura del anillo interno (B) y la anchura del anillo externo (C). La diferencia entre la dimensión de rodamiento real y la nominal o el valor objetivo se denomina desviación dimensional. Las medidas más comúnmente utilizadas son las del agujero interno medio de un solo plano y las desviaciones del diámetro externo (ADN y ADN), así como las desviaciones de la anchura del anillo interno y del externo (ABS y Acsu). Estos valores se rigen por las tolerancias estándar de la industria. La precisión dimensional es importante para determinar los ajustes de ejes y carcasas. 8) Cuáles son las técnicas de montaje y desmontaje de los rodamientos La condicion basica para un correcto montaje, desmontaje y mantenimiento de los rodamientos es la limpieza del lugar de trabajo, de los instrumentos y componentes del alojamiento, del lubricante y de los propios rodamientos. Las particulas extrańas influyen desfavorablemente sobre las superficies de
precision, funcionamiento del rodamiento y segun el origen pueden tambien causar hasta el averia del rodamiento. Durante la preparacion de todos los lubricantes hay que mantener las condiciones de la pureza. Los rodamientos nuevos son tratados por el fabricante con conservantes que no es necesario eliminar antes del montaje ademas de los casos extraordinarios. En estos casos para la eliminacion del lubricante se usa: - Bencina con adicion de 5 a 10% de aceite mineral - Benceno - Gasoleo - Petroleo inacuoso Despues de la limpieza de los rodamientos es necesario lubricarlos con aceite, protegerlos contra las impurezas y alojarlos.
Antes del montaje hay que controlar las dimensiones de las superficies del alojamiento que no deben estar dańadas ni mecanicamente ni por la corrosion. Una informacion mas detallada y profunda sobre el montaje, desmontaje, mantenimiento y almacenamiento de los rodamientos se indica en la publicacion especial: Montaje, desmontaje y deterioros de los rodamientos Montaje de los rodamientos con agujero cilíndrico Los aros de los rodamientos se pueden montar en los ejes y agujeros de los soportes a temperatura normal o caliente. La mayor parte de los rodamientos pequeńos o medios se monta a temperatura
normal. La fuerza necesaria para el montaje se consigue mediante un martillo o mejor con prensa. En ambos casos hay que actuar sobre el aro del rodamiento por intermedio de dispositivos de montaje. La fuerza de montaje no debe ser transmitida a traves de los elementos rodantes. El dispositivo de montaje debe apoyarse siempre en el aro que se monta o en ambos aros simultaneamente. El montaje en caliente se utiliza para los rodamientos de mayor tamańo cuyos aros estan alojados
con mayor apriete. Los rodamientos se calientan hasta 100°C maximalmente. Montaje de los rodamientos con agujero cónico Los rodamientos con agujero conico se fijan en el eje con ayuda de manguitos de fijacion o de desmontaje o se alojan directamente en el gorron conico. La fijacion fiable se consigue por el prensado del aro interior con ayuda de una tuerca o por el intercalado suficiente del manguito de desmontaje. En ambos casos el aro interior se dilata lo que causa la disminucion del juego radial del rodamiento. Durante el montaje de los rodamientos de dos hileras de bolas a rotula la tuerca del manguito de fijacion se apretara de tal manera que no solo permita el giro del aro exterior del rodamiento, sino tambien que bascule facilmente. Los rodamientos de dos hileras de rodillos a rotula se fijan con mayor apriete. La fijacion adecuada de los aros interiores se controla por la reduccion del juego radial por medio de galgas de hojas y tambien por la medicion del desplazamiento axial del aro interior en el eje o en el manguito. La posicion inicial para la medicion del desplazamie nto axial es aquella en la que las superficies de contacto (aros, manguitos, ejes) se tocan entre si en todas las superficies del alojamiento
9) Como se seleccionan los rodamientos Se fabrican rodamientos en una gran variedad de tipos, formas y dimensiones. Cada Tipo de rodamiento presenta propiedades y características que dependen de su diseño y que Lo hacen más o menos adecuado para una determinada aplicación. La consideración más importante en la selección de un rodamiento es escoger aquel Que permita a la máquina o mecanismo en la cual se instala, un funcionamiento satisfactorio. Para facilitar el proceso de selección y lograr la determinación del rodamiento más Apropiado para una tarea, se deben considerar diversos factores y contrastarlos entre sí: 1. Espacio disponible. 2. Magnitud, dirección y sentido de la carga. 3. Desalineación. 4. Velocidad. 5. Nivel de ruido. 6. Rigidez.
