RODAMIENTO

Un rodamiento (en Argentina, Espaa, Chile y Colombia), tambin denominado informalmente o vulgarmente rulemn o rleman (en Argentina, Paraguay y Uruguay, derivado del francs "Roulement"); rolinera, balinera o balero (en Mxico y Venezuela); rodaje (en Per); caja de bolas (en Cuba, Repblica Dominicana y Puerto Rico); rol en Costa Rica o tambin bolillero o rodajes o rulimn (en Ecuador), es un tipo de cojinete, (como se le llama en Guatemala) que es un elemento mecnico que reduce la friccin entre un eje y las piezas conectadas a ste por medio de rodadura, que le sirve de apoyo y facilita su desplazamiento.

DESCRIPCIN

El elemento rotativo que puede emplearse en la fabricacin del rodamiento, pueden ser: de bolas, de rodillos o de agujas.

En los rodamientos el movimiento rotativo, segn el sentido del esfuerzo que soporta, pueden ser axiales, radiales, etc.

Un rodamiento radial es el que soporta esfuerzos radiales, que son esfuerzos de direccin normal a la direccin que pasa por el centro de su eje, como por ejemplo una rueda, es axial si soporta esfuerzos en la direccin de su eje, ejemplo en quicio, y axial-radial si los puede soportar en los dos, de forma alternativa o combinada.

La fabricacin de los cojinetes de bolas o rodamientos es la que ocupa en tecnologa un lugar muy especial, dados los procedimientos para conseguir la esfericidad perfecta de la bola. Los mayores fabricantes de ese tipo de rodamientos emplean el vaco para tal fin. El material es sometido a un tratamiento abrasivo en cmaras de vaco absoluto. El producto final es casi perfecto, tambin es atribuida la gravedad como efecto adverso.

TIPOS DE RODAMIENTOS

Cada clase de rodamientos muestra propiedades caractersticas, que dependen de su diseo y que lo hace ms o menos apropiado para una aplicacin dada. Por ejemplo, los rodamientos rgidos de bolas pueden soportar cargas radiales moderadas as como cargas axiales pequeas. Tienen baja friccin y pueden ser producidos con gran precisin. Por lo tanto, son preferidos para motores elctricos de medio y pequeo tamao. Los rodamientos de rodillos cilndricos pueden soportar cargas radiales muy pesadas y son oscilantes, lo que les permite asumir flexiones del eje, entre dos rodamientos, que soportan un mismo eje. Estas propiedades los hacen muy populares para aplicaciones por ejemplo en ingeniera pesada, donde las cargas son fuertes, as como las deformaciones producidas por las cargas, en mquinas grandes es tambin habitual cierta desalineacin entre apoyos de los rodamientos.

Rodamientos rgidos de bolasSon usados en una gran variedad de aplicaciones. Son fciles de disear, no separables, capaces de operar en altas e incluso muy altas velocidades y requieren poca atencin o mantenimiento en servicio. Estas caractersticas, unidas a su ventaja de precio, hacen a estos rodamientos los ms populares de todos los rodamientos.

Rodamientos de una hilera de bolas con contacto angularEl rodamiento de una hilera de bolas con contacto angular tiene dispuestos sus caminos de rodadura de forma que la presin ejercida por las bolas es aplicada oblicuamente con respecto al eje. Como consecuencia de esta disposicin, el rodamiento es especialmente apropiado para soportar no solamente cargas radiales, sino tambin grandes cargas axiales, debiendo montarse el mismo en contraposicin con otro rodamiento que pueda recibir carga axial en sentido contrario.

Rodamientos de agujasSon rodamientos con rodillos cilndricos muy delgados y largos en relacin con su menor dimetro. A pesar de su pequea seccin, 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 comnmente muy utilizado en los pedales para bicicletas.

Rodamientos de rodillos cnicosEl rodamiento de rodillos cnicos, debido a la posicin oblicua de los rodillos y caminos de rodadura, es especialmente adecuado para resistir cargas radiales y axiales simultneas. Para casos en que la carga axial es muy importante hay una serie de rodamientos cuyo ngulo es muy abierto. Este rodamiento debe montarse en oposicin con otro rodamiento capaz de soportar los esfuerzos axiales en sentido contrario. El rodamiento es desmontable; el aro interior con sus rodillos y el aro exterior se montan cada uno separadamente. Son los de mayor aplicacin.

Rodamientos de rodillos cilndricos de empujeSon apropiados para aplicaciones que deben soportar pesadas cargas axiales. Adems, son insensibles a los choques, son fuertes y requieren poco espacio axial. Son rodamientos de una sola direccin y solamente pueden aceptar cargas axiales en una direccin. 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 extraccin es segura. y as de manera rpida y sencilla se pueden usar cualquier tipo y donde sea los requeridos rodamientos.

Rodamientos axiales de rodillos a rtula

El rodamiento axial de rodillos a rtula tiene una hilera de rodillos situados oblicuamente, los cuales, guiados por una pestaa del aro fijo al eje, giran sobre la superficie esfrica del aro apoyado en el soporte. En consecuencia, el rodamiento posee una gran capacidad de carga y es de alineacin manual. Debido a la especial ejecucin de la superficie de apoyo de los rodillos en la pestaa de gua, los rodillos giran separados de la pestaa por una fina capa de aceite. El rodamiento puede, por lo mismo, girar a una gran velocidad, aun soportando elevada carga. Contrariamente a los otros rodamientos axiales, ste puede resistir tambin cargas radiales. A si mismo la fuerza ejercida es horizontal con la carga aplicada.

Rodamientos de bolas a rtulaLos rodamientos de bolas a rtula tienen dos hileras de bolas que apoyan sobre un camino de rodadura esfrico 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 construccin. De esta forma, liberan dos grados de libertad correspondientes al giro del aro interior respecto a los dos ejes geomtricos perpendiculares al eje del aro exterior.

Este tipo de rodamientos tienen menor friccin que otros tipos de rodamientos, por lo que se calientan menos en las mismas condiciones de carga y velocidad, siendo aptos para mayores velocidades.

Rodamientos de rodillos cilndricosUn rodamiento de rodillos cilndricos normalmente tiene una hilera de rodillos. Estos rodillos son guiados por pestaas de uno de los aros, mientras que el otro aro puede tener pestaas o no.

Segn sea la disposicin de las pestaas, hay varios tipos de rodamientos de rodillos cilndricos: Tipo NU: con dos pestaas en el aro exterior y sin pestaas en el aro interior. Slo admiten cargas radiales, son desmontables y permiten desplazamientos axiales relativos del alojamiento y eje en ambos sentidos. Tipo N: con dos pestaas en el aro interior y sin pestaas en el aro exterior. Sus caractersticas similares al anterior tipo. Tipo NJ: con dos pestaas en el aro exterior y una pestaa en el aro interior. Puede utilizarse para la fijacin axial del eje en un sentido. Tipo NUP: con dos pestaas integrales en el aro exterior y con una pestaa integral y dos pestaas en el aro interior. Una de las pestaas del aro interior no es integral, es decir, es similar a una arandela para permitir el montaje y el desmontaje. Se utilizan para fijar axialmente un eje en ambos sentidos.Los rodamientos de rodillos son ms rgidos que los de bolas y se utilizan para cargas pesadas y ejes de gran dimetro.

Rodamientos de rodillos a rtula

El rodamiento de rodillos a rtula tiene dos hileras de rodillos con camino esfrico comn en el aro exterior siendo, por lo tanto, de alineacin automtica. El nmero y tamao de sus rodillos le dan una capacidad de carga muy grande. La mayora de las series puede soportar no solamente fuertes cargas radiales sino tambin cargas axiales considerables en ambas direcciones. Pueden ser reemplazados por rodamientos de la misma designacin que se dar por medio de letras y nmeros segn corresponda a la normalizacin determinada.

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 esfrico. En este ltimo caso, el rodamiento se apoya en una contraplaca. Los rodamientos con asiento plano deberan, sin duda, preferirse para la mayora de las aplicaciones, pero los de asiento esfrico son muy tiles en ciertos casos, para compensar pequeas inexactitudes de fabricacin de los soportes. El rodamiento est destinado a resistir solamente carga axial en una direccin.

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 mnimo de espacio axial.

SELECCIN DEL RODAMIENTO

Procedimiento de la seleccinLos rodamientos estn disponibles en una gran variedad de tipos, configuraciones y tamaos. Para seleccionar el rodamiento ms adecuado para una aplicacin, es importante considerar una serie de factores.

Normalmente se selecciona un tipo de rodamiento provisionalmente, teniendo en cuenta la disposicin del conjunto, las condiciones de funcionamiento, espacio disponible, costo, etc. Posteriormente se selecciona el rodamiento para satisfacer los requerimientos de vida deseada. Luego se han de considerar adems de la vida de fatiga, la vida de la grasa, ruido y vibraciones.

CONSIDERACIONES DE SELECCIN

Espacio disponible

El espacio disponible para los rodamientos est generalmente limitado. En la mayora de los casos, el dimetro del eje se ha determinado atendiendo a las especificaciones de la mquina. Por ello, el tipo de rodamiento y sus dimensiones son determinados atendiendo al dimetro interior del rodamiento. Por esta razn todas las tablas estn determinadas en base a los dimetros interiores.

Capacidad de carga

Las caractersticas, magnitud y direccin de las cargas que actan sobre un rodamiento son muy variables. En general, la capacidad de carga bsica que se muestra en las tablas de rodamientos indica su capacidad de carga. Sin embargo, para determinar el tipo apropiado de rodamiento se tiene que tener en cuenta si la carga aplicada es radial o es una combinacin de carga radial y axial. Al comparar rodamientos de las mismas dimensiones, los rodamientos de rodillos tienen una mayor capacidad de carga que los rodamientos de bolas y son superiores cuando se producen cargas de choque.

Velocidad de rotacin

La velocidad mxima de los rodamientos vara dependiendo del tipo de rodamiento, tamao, tolerancia, tipo de jaula, mtodo de lubricacin, cargas, etc. En general, los rodamientos rgidos de bolas, rodamientos de contacto angular y los rodamientos de rodillos cilndricos, son los ms adecuados para aplicaciones con altas velocidades.

Precisin de funcionamiento

Para los cabezales principales de mquina-herramienta que requieren alta precisin de funcionamiento, o aplicaciones de alta velocidad tales como sobrealimentadores, se utilizan normalmente los rodamientos de precisin clase 5, 4, 2. Los rodamientos rgidos de bolas, los de rodillos cnicos y los de contacto angular son los ms aconsejables para aplicaciones que requieran alta precisin de funcionamiento.

Rigidez

Al aplicar cargas sobre un rodamiento se producen algunas deformaciones elsticas en las reas de contacto entre los caminos y elementos de rodadura. Los rodamientos de rodillos tienen menos deformacin elstica que los de bolas. Adems, en algunos casos, se precarga al rodamiento para conseguir mayor rigidez. Este procedimiento se aplica frecuentemente en los rodamientos rgidos de bolas, de contacto angular y los de rodillos cnicos.

Desalineacin de los aros interior/exterior

Debido a la deflexin del eje, errores de montaje y a errores dimensionales el eje y alojamiento, los aros interior y exterior estn ligeramente desalineados. En casos donde el desalineamiento va a ser grande, los rodamientos de bolas autoalineantes, los rodamientos de rodillos esfricos, o rodamientos con capacidad de autoalineacin, son la eleccin ms correcta.

Nivel de ruido y par

Los rodamientos son fabricados con una alta precisin. Por ello, el nivel de ruido y par son mnimos. Para aplicaciones que requieren particularmente poco ruido o bajo par, los rodamientos rgidos de bolas y los rodamientos de rodillos cilndricos, son los ms apropiados.

Montaje y desmontaje

Algunas aplicaciones requieren frecuentes montajes y desmontajes para inspecciones peridicas. Los rodamientos ms apropiados para tales aplicaciones son los rodamientos separables, tales como los rodamientos de rodillos cilndricos, rodillos cnicos o de agujas. Tambin los rodamientos de bolas autoalineantes y los tamaos pequeos de rodillos esfricos con agujero cnico pueden ser montados y desmontados fcilmente mediante la utilizacin de manguitos.