Rodamientos de fricción
(2 512)Un elemento inseparable de todo mecanismo y máquina giratoria es el rodamiento, que actúa como soporte que permite el movimiento de rotación relativo del eje. El correcto funcionamiento de la máquina depende de su eficiencia, por lo que es importante que los rodamientos estén fabricados con materiales suficientemente duraderos y que las superficies que cooperan directamente entre sí generen la menor resistencia a la fricción posible. La selección de los rodamientos adecuados requiere conocimientos sobre la máquina en sí, pero también muchos parámetros detallados que se enumerarán más adelante en el material.
Estructura de un rodamiento liso
El rodamiento consta de dos anillos cilíndricos: exterior e interior (uno incrustado en el otro). El anillo de rodamiento interior se asienta sobre el eje de la máquina y gira dentro del anillo exterior. Este último, por otro lado, está montado en un alojamiento de rodamiento, unido a una superficie fija.
Los rodamientos lisos no tienen intermediarios móviles entre los anillos. Las superficies de los casquillos están separadas entre sí por un medio suministrado de forma continua o periódica. Se distinguen los siguientes tipos de rodamientos lisos:
- rodamientos secos – no requieren lubricación continua (se puede suministrar grasa periódicamente o no).
- rodamientos de aire – utilizan un colchón de aire creado en un sistema de aire comprimido que separa la superficie del eje móvil de la superficie del buje.
- rodamientos de aceite – una fina capa de película de aceite formada en el cuerpo del rodamiento permite levantar y separar el muñón giratorio de la superficie cilíndrica del rodamiento. En el caso de los rodamientos de aceite, también se debe mencionar que existen dos tipos de uso común:
- rodamientos hidrodinámicos, es decir, aquellas en las que el efecto hidrodinámico provoca una formación automática de una película de aceite en la fractura;
- rodamientos hidrostáticos, a los que se suministra aceite continuamente a presión.
Ventajas de un lubricante en rodamientos lisos
La lubricación de la superficie interior del rodamiento tiene muchas ventajas. En primer lugar, reduce las fuerzas de fricción provocadas por la cooperación del elemento de rodamiento y el casquillo. Por lo tanto, evita el agarrotamiento y permite alcanzar la velocidad de rotación establecida.
Las altas velocidades de rotación de componentes de gran masa en contacto con otra superficie generarían temperaturas muy altas que cambiarían la estructura y deformarían el material. También en este caso, el lubricante es útil ya que recibe el calor generado en el punto de contacto. Es imposible ignorar el hecho de que la lubricación tiene un efecto positivo en la vida útil del rodamiento, extendiéndola significativamente.
Los rodamientos con condiciones de operación difíciles a menudo están equipados con un sistema de lubricación central, que apoya en gran medida la distribución y distribución del agente en toda la superficie del rodamiento.
Sin embargo, ¿puede el rodamiento funcionar sin lubricación?
Resulta que los rodamientos lisos también pueden funcionar muy bien sin lubricación. Debido al desarrollo de la tecnología de materiales, los materiales artificiales, como los polímeros, se utilizan para hacer estructuras relativamente precisas y resistentes. Además, los rodamientos basados en este tipo de materiales superan en algunos aspectos las propiedades de sus homólogos de acero tradicionales. Las ventajas más importantes incluyen:
- Sin mantenimiento – gracias a su estructura, no requieren el suministro de grasa a la bandeja. El coeficiente de fricción adecuadamente reducido permite una cooperación segura y eficaz del eje y el anillo interior.
- Resistencia a la corrosión – las máquinas y dispositivos que son responsables de procesos tecnológicos inextricablemente vinculados con el agua, están expuestos a condiciones climáticas desfavorables o simplemente necesitan lavarse de vez en cuando, requieren el uso de elementos resistentes a la corrosión. No siempre es posible encerrar o cubrir las piezas de la máquina, y el uso de materiales inoxidables conlleva costes considerables. En este caso, los polímeros resultan ser el material ideal. Los plásticos seleccionados adecuadamente también protegerán el rodamiento contra la corrosión química.
- Peso – peso relativamente bajo en comparación con los rodamientos de acero.
- Resistencia a la contaminación – pueden funcionar en un entorno polvoriento.
Ventajas de los rodamientos lisos
El diseño del rodamiento deslizante se utiliza en particular cuando se requiere un funcionamiento silencioso de su funcionamiento - estos rodamientos generan vibraciones mecánicas a un nivel muy bajo, lo que se traduce en un funcionamiento silencioso. Los rodamientos de polímero se utilizan ampliamente en las industrias automotriz y alimentaria. También son indispensables en el caso de máquinas que requieren alta precisión y exactitud de montaje, p. Ej. dispositivos de medición o dispositivos extremadamente precisos de mecánica de precisión, así como en lugares con espacio limitado. Gracias a su durabilidad, te permiten transportar cargas muy pesadas. Se utilizan ampliamente, desde electrodomésticos, pasando por los rodamientos de motores eléctricos, hasta maquinaria pesada y compleja en la industria pesada (por ejemplo, rodamientos del eje del rotor de una turbina de potencia). El uso común de este tipo de rodamiento en la industria manufacturera es, por ejemplo, en rodillos en transportadores o carretillas elevadoras. Los dispositivos de automatización industrial producidos actualmente también están equipados con este tipo de soluciones. Los rodamientos deslizantes también juegan un papel extremadamente responsable, al formar parte del equipamiento hospitalario del que a menudo depende la vida humana.
Casquillos deslizantes
Una solución común para el movimiento giratorio y deslizante son los casquillos deslizantes. Los materiales innovadores utilizados para su producción se caracterizan por una excelente resistencia a sustancias químicas agresivas, así como a bajas y altas temperaturas. La alta resistencia al desgaste permite un funcionamiento sin problemas de la máquina. El politetrafluoroetileno (PTFE), es decir, un componente responsable de las propiedades de deslizamiento permite reducir el coeficiente de fricción entre los elementos cooperantes, sin necesidad de lubricar la superficie. Esta característica es especialmente deseable para máquinas donde el suministro de lubricante es problemático o imposible.
Una ventaja adicional de los casquillos deslizantes es la relativamente bajacosto de producción. En caso de cargas moderadas,el uso de rodamientos tradicionales costosos puede resultar económicamente injustificado. Entonces vale la pena usar casquillos deslizantes, que también harán frente de manera efectiva al rodamiento de las piezas de la máquina. en áreas como:
- industria alimentaria o farmacéutica, por su funcionamiento limpio y sin lubricación;
- industria de la aviación o del automóvil;
- industria agrícola;
- Ingeniería eléctrica – debido a la alta precisión requerida del elemento de rodamiento.
En resumen, los rodamientos lisos, gracias a sus propiedades, son insuperables en muchas aplicaciones. Un mayor desarrollo de la tecnología de materiales sin duda tendrá un impacto significativo en el logro de propiedades de resistencia aún mejores y, por lo tanto, ampliará la gama de aplicaciones en muchas áreas de la industria o en el caso de los objetos cotidianos. Los dispositivos cada vez más complejos con dimensiones pequeñas y compactas serán otra fuerza impulsora para crear estructuras aún más perfectas.
Almacén:
