SELECCIÓN DE RODAMIENTOS B as ad o en SK F edici di ción ón impr im pre esa
SELECCIÓN DE UN RODAMIENTO tiene básicamente dos grandes pasos, que son: seleccionar el tipo y luego seleccionar el tamaño. Sin embargo pueden llegar a variar dependiendo del fabricante, en este caso se va a tratar el proceso de selección de la empresa SKF
seleccionar el tipo
Espacio disponible: generalmente el diámetro del agujero viene determinado por la máquina o mejor por el diámetro del eje, -para diámetros pequeños se prefieren los de bolas y los de agujas.
-para diámetros grandes (del eje) se recomienda los de rodillos cilíndricos o cónicos, a rotula .
-Cuando el espacio radial disponible es limitado, se deberán seleccionar rodamientos de sección tansversal pequeña Las coronas de agujas, los casquillos de agujas y los rodamientos de agujas
Cuando el espacio axial es limitado, se pueden usar algunas series de rodamientos de rodillos cilíndricos y rodamientos rígidos de bolas respectivamente para cargas radiales y combinadas respectivamente Fig 4
Para las cargas puramente axiales se pueden usar coronas axiales de agujas (con o sin arandelas), así como rodamientos axiales de bolas y rodamientos axiales de rodillos cilíndricos
Magnitud de la carga aplicada y sentido : como ya se menciono los rodamientos pueden experimentar cargas radiales, axiales o combinadas, la magnitud de estas determinar el tamaño de rodamiento, al igual que el tipo del mismo
Desalineación: En ocasiones errores de montaje o mecanizado producen desalineación en el eje, o incluso longitudes muy largas generan grandes deformaciones que conllevan a desalineaciones, para remediar esto están los rodamientos a rotula
Precisión: Precisión: algunas máquinas manejan tolerancias de giro mínimas a latas velocidades, esto obliga al rodamiento a tener una alta precisión.
Velocidad y temperatura: la velocidad es un limitador de temperatura, entre mayor velocidad mayor temperatura, por ende menor vida del rodamiento, para estos casos se recomiendan los de bolas rígidos, de rotula o de contacto angular.
Ruido: en algunas aplicaciones es un factor importante, principalmente se emplean los de bolas
Rigidez: este factor se caracteriza por la magnitud de la deformación elástica del rodamiento bajo carga, aunque normalmente es muy pequeña a veces es esencial; para esto se recomiendan los de rodillos, esto muchas veces puede mejorar al aplicar una precarga al rodamiento durante el montaje
Montaje y desmontaje: para un montaje y desmontaje fácil se prefieren los de agujero cilíndrico y que se han desarmables,
los de agujero cónico se prefieren para montaje sobre ejes cónicos y con manguito de fijación o de desmontaje
Obturaciones integradas: placas de protección, obturaciones de baja fricción, u obturaciones rozantes; son muy importantes para evitar el efecto de ambientes nocivos al interior del rodamiento.
obturaciones de baja fricción
placas de protección
obturaciones rozantes
Selección del tipo de rodamiento:
SELECCIÓN DEL TAMAÑO DEL RODAMIENTO
La selección del tamaño del rodamiento inicia según las cargas que deba soportar, y según las exigencias de duración y fiabilidad que se requieran. En las tablas de productos se indican los valores para: - la capacidad de carga dinámica (C) - la capacidad de carga estática (C0):
la capacidad de carga dinámica (C): definida como la carga máxima soportada por el rodamiento durante un millón de revoluciones, teniendo en cuenta el diseño del rodamiento, es decir, que si es radial la carga es solo radial, y si es axial la carga es solo axial y centrada
la capacidad de carga estática (C0): definida como la carga estática máxima que corresponde a un esfuerzo de contacto calculado en el centro de la superficie de contacto más cargada entre los elementos rodantes y los caminos de rodadura que es de:
fórmulas de - Vida nominal según la normativa ISO 281:1990 es
L10 = (C/P)p
La vida nominal de un rodamiento Si la velocidad es constante, suele ser preferible calcular la vida expresada en horas
L10h = (106/60n) * L10
L10 =vida nominal (con un 90 % de fiabilidad), millones de revoluciones L10h =vida nominal (con un 90 % de fiabilidad), horas de funcionamiento C=capacidad de carga dinámica, kN P=carga dinámica equivalente del rodamiento, kN n=velocidad de giro, rpm p=exponente de la ecuación de la vida - 3 para los rodamientos de bolas - 10/3 para los rodamientos de rodillos
Ejemplo de cálculo se busca un rodamiento rígido de bolas para una velocidad n = 1000 r/min. bajo una carga radial constante de fr = 3000 N y para una duración nominal de L 10 h =20.000 horas de servicio. ¿Cuál será el tamaño del
rodamiento?
n = 1000 fr = 3000 N L10 h =20.000 horas de servicio
En el grafico pedempos encontrar c/p que es de 10.6 peuesto que la carga es radial pura. Por lo tanto nesecitamos un rodamiento
C=carga dinamica C=10.6*3000 =31 200N Por medio de las tablas de los catalogos se pede ver que los rodamiento que se nesecitan son
6307 y 6209 La elección final depende de diámetro del eje
Los rodamientos son seleccionados para durar determinada cantidad de ciclos, este valor de ciclos generalmente viene dado por la experiencia, o por tablas como las siguientes :
Vida Nominal Ajustada Lna = a1 a23 L10 Donde: a1 es el factor correspondiente a la fiabilidad del rodamiento, este factor se obtiene de la tabla siguiente, se puede observar que la fiabilidad mínima es de 90% y que es imposible asegurar un 100%.
a23 es un factor que considera la calidad de la lubricación y su obtención requiere el uso de dos gráficos que a continuación se muestran
Se necesita conocer las dimensiones básicas del rodamiento: su diámetro exterior D y su diámetro interior d se calcula el promedio dm = ( D + d ) / 2 y se entra al gráfico por el eje horizontal. A continuación se sube hasta tocar la línea inclinada correspondiente a la velocidad de giro del eje en r.p.m. Se sale horizontalmente hasta cortar el eje vertical del gráfico, obteniendo el valor de la viscosidad cinemática n1 requerida por el rodamiento.
Ejemplo de cálculo
Un rodamiento de rodillos a rotula 22318 CC/W33 fabricado con acero skf, gira a n = 500 r/min , bajo carga radial constante de Fr=50 000 N la luricacion es por aceite, la viscocidad v 35 mm^2 /s. ¿ cual es la duracion nominal ajustado para una fiabilidad del 98% ?
solución - Por tabla a1 = 0.33 - Por tabla de rodamiento dm = ( D + d ) / 2 dm = ( 90 + 190 ) / 2 = 140mm con este resultado nos dirijimos a la tabla v1 = 21 mm^2/s - La relacion de viscosidad es k = v/v1 = 35/21 = 1.67 - De diagrama obtenemos valor de factor a23 = 1.4
