COJINETES Y RODAMIENTOS SISTEMAS MECÁNICOS
COJINETES Y RODAMIENTOS DIFERENCIA ENTRE COJINETE Y RODAMIENTO. COJINETE: Dos superficies en fricción. Simplicidad y capacidad de cargas elevadas. Rozamiento (pérdida energía y limitación de velocidad). Necesidad de lubricación. RODAMIENTO: Existe un elemento rodante que evita la fricción entre superficies. SISTEMAS MECÁNICOS
COJINETES COJINETES BIELA TURBOCOMPRESOR (palier liso) CIGÜEÑAL l -> cojinete K -> soporte cojinete Efecto hidrostático a velocidades elevadas. SISTEMAS MECÁNICOS
COJINETES COJINETES Cojinetes lubricados Cojinetes autolubricados Material sinterizado absorbe 30 a 40% de su volumen en aceite. Bronce, hierro, cobre. Contacto directo Pequeñas cargas No otros fluidos ni temperaturas sup. a 100ºC Ranuras de engrase SISTEMAS MECÁNICOS
RODAMIENTOS PARTES DE UN RODAMIENTO SISTEMAS MECÁNICOS
CARGAS EN RODAMIENTOS RODAMIENTOS Radial Axial Combinada SISTEMAS MECÁNICOS
TIPOS DE RODAMIENTOS RODAMIENTOS Rodamientos rígidos de bolas Rodamientos de contacto angular Soportan cargas radiales y permiten el apoyo de pequeñas cargas axiales en ambos sentidos. Soportan cargas radiales y cargas axiales en un solo sentido, mas en ambos cuando van montados en pares. SISTEMAS MECÁNICOS
RODAMIENTOS Rodamientos cónicos Rodamientos cilíndricos Soportan cargas radiales y cargas axiales mayores en un solo sentido, mas en ambos cuando van montados en pares. Soportan grandes cargas radiales pero no permiten cargas axiales. Rodamientos de agujas permiten minimizar espacio y a veces sustituir cojinetes. SISTEMAS MECÁNICOS
RODAMIENTOS Rodamientos autoalineantes de bolas Rodamientos de rodillos esféricos Soportan cargas radiales y permiten el Apoyo de pequeñas cargas axiales en ambos sentidos, permitiendo desalineación. Soportan mayores cargas radiales y permiten el apoyo de pequeñas cargas axiales en ambos sentidos, permitiendo desalineación. SISTEMAS MECÁNICOS
RODAMIENTOS Pueden utilizarse cojinetes de varias hileras. SISTEMAS MECÁNICOS
RODAMIENTOS Rodamientos axial con bolas de empuje Soportan cargas radiales y cargas axiales en un solo sentido. SISTEMAS MECÁNICOS
RODAMIENTOS DESIGNACIÓN DE RODAMIENTOS Designación ISO: PREFIJO + CODIGO BASICO + SUFIJO SISTEMAS MECÁNICOS
Diámetro interno según designación Tres dígitos Más de tres dígitos Caso 1 [De 10 a 17]. Más de tres dígitos Caso 2 [De 20 a 480] Multiplicar por 5. Caso 3 [Superior a 480]. SISTEMAS MECÁNICOS
Tipo abierto, blindado (ZZ ó Z) y sellado (DU,VV,DDU, DDW) o RODAMIENTOS PROTECCIÓN Tipo abierto, blindado (ZZ ó Z) y sellado (DU,VV,DDU, DDW) o anillo retención. SISTEMAS MECÁNICOS
RODAMIENTOS SISTEMAS MECÁNICOS
RODAMIENTOS Rodamiento tipo NR [Anillo evita movimiento axial] SISTEMAS MECÁNICOS
RODAMIENTOS EJEMPLO SISTEMAS MECÁNICOS
RODAMIENTOS RODAMIENTOS DE BOLAS A rótula. Considerado como rodamiento de uso genérico por infinidad de aplicaciones y fácil disponibilidad. SISTEMAS MECÁNICOS
RODAMIENTOS RODAMIENTOS DE CONTACTO ANGULAR Se utilizan en equipos en que se deben soportar cargas Radiales y carga axial en un solo sentido. Permite desalineaciones de 0,0012 radianes. Disponible en ángulos de 15º, 25º, 30º y 40º represen- tados como C, A5,A,B. Si mayor ángulo, mayor capaci- dad de carga y menor límite de velocidad. SISTEMAS MECÁNICOS
RODAMIENTOS RODAMIENTOS CILINDRICOS Tienen alta capacidad de carga radial , superior a los rígidos de bolas. No aguantan cargas axiales. Pero tienen un límite de velocidad inferior a los rodamientos rígidos de una hilera. SISTEMAS MECÁNICOS
RODAMIENTOS Línea de eje de toma de potencia auxiliar de un reactor de aviación. SISTEMAS MECÁNICOS
RODAMIENTOS Rodamientos autoalineantes de bolas La pista del anillo externo es esférica y el centro del radio coincide con el centro del rodamiento. El anillo interno, Las bolas y la jaula giran libremente alrededor del centro permitiendo la corrección de la desalineación. SISTEMAS MECÁNICOS
RODAMIENTOS Rodamientos cónicos Soportan cargas axiales y radiales dependiendo de la Configuración del montaje. El anillo externo tiene una cara lateral menos gruesa denominada “cara” y una más gruesa “espalda”. Montaje “DB” o “O” es espalda a espalda y “DF” o “X” cara a cara. Se elige espalda a espalda con cargas combinadas fuertes. SISTEMAS MECÁNICOS
RODAMIENTOS Rodamiento TWIN LINE bicónico de rueda delantera de un automóvil. SISTEMAS MECÁNICOS
RODAMIENTOS Rodamientos axiales de bolas Rodamientos axiales de rodillos SISTEMAS MECÁNICOS
• INA(http://medias.schaffler.de) • SKF (http://www.skf.com) RODAMIENTOS FABRICANTES DE RODAMIENTOS • INA(http://medias.schaffler.de) • SKF (http://www.skf.com) • NSK (http://www.nsk.com) SISTEMAS MECÁNICOS
SELECCIÓN DE RODAMIENTOS SELECCIÓN DE RODAMIENTOS SEGÚN LA CARGA. CARGAS RADIALES - Pequeñas: Todos menos rodamientos axiales. - Grandes: Cilindros , cónicos, bolas con hileras. CARGAS AXIALES - Moderadas: Bolas - Grandes: 1 sentido: bolas, 2 sentidos: cónicos. CARGAS COMBINADAS - Moderada: Bolas con dos hileras. - Grandes: Cónicas espalda a espalda. Pareja de hilera con contacto angular. SELECCIÓN DE RODAMIENTOS SEGÚN LA VELOCIDAD. CARGA RADIAL - Rodamientos rígidos de bolas. CARGA COMBINADA - Rodamientos de bolas con contacto angular. SISTEMAS MECÁNICOS
CÁLCULO DE RODAMIENTOS A fatiga según norma ISO 281 Requisitos: Duración del ciclo de vida. Capacidad de carga admisible. Seguridad de funcionamiento. SISTEMAS MECÁNICOS
Capacidad de carga dinámica RODAMIENTOS Capacidad de carga dinámica La medida de la posibilidad de cargar un rodamiento es la capacidad de carga dinámica • El comportamiento del material frente a la fatiga determina la capacidad de carga del rodamiento La duración de vida a fatiga depende de: • La carga • La velocidad de funcionamiento • La probabilidad estadística de que se produzca la primera avería SISTEMAS MECÁNICOS
Capacidad de carga dinámica RODAMIENTOS Capacidad de carga dinámica Para rodamientos rotativos se aplica la carga dinámica C Es la carga de magnitud y dirección constantes, bajo la cual una cantidad suficientemente grande de rodamientos idénticos alcanza una vida nominal de un millón de revoluciones. • Rodamientos radiales, Cr (carga radial constante) • Rodamientos axiales, Ca (carga axial SISTEMAS MECÁNICOS
Capacidad de carga dinámica RODAMIENTOS Capacidad de carga dinámica Las duraciones de vida nominal L10 y L10h provienen de la fórmula: Siendo: • L10 (106 revoluciones alcanzada o sobrepasada para el 90%) • L10h, duración de vida nominal en horas de funcionamiento • C, capacidad de carga dinámica (N) • P, carga dinámica equivalente (N) k, exponente de duración de vida • Rodamientos de rodillos, p=10/3 • Rodamientos a bolas, p=3 • n, Velocidad de funcionamiento (rpm) SISTEMAS MECÁNICOS
Carga dinámica equivalente RODAMIENTOS Carga dinámica equivalente P, se obtiene de cálculo • Es una carga P que da como resultado la misma duración de vida que el colectivo de cargas combinadas que actúa en la realidad. siendo: • P, carga dinámica equivalente [N] • Fr, carga radial dinámica [N] • Fa, carga axial dinámica [N] • X, factor radial (tablas) • Y factor axial (tablas) SISTEMAS MECÁNICOS
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RODAMIENTOS PROBLEMA Calcular la vida teórica Lh de un rodamiento rígido de bolas R2570X funcionando a las siguientes condiciones de servicio: Carga radial Fr = 5,7 N Carga axial Fa = 2,8 N Velocidad 8000 rpm SISTEMAS MECÁNICOS
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RODAMIENTOS EJEMPLOS EN INDUSTRIA AERONAÚTICA SISTEMAS MECÁNICOS
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