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SELECCION DE RODAMIENTO PARA CIERRA DE MESA

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UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMON
FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGIA
SELECCIÓN DE RODAMIENTOS.
NOMBRE:
CARRERA: Ing. Mecánica.
DOCENTE: Pérez Parra Gustavo.
GESTION: 2/2019.
SELECCIÓN DE RODAMIENTOS.
INTRODUCCION.
Los rodamientos son piezas de maquinaria muy utilizadas ya que su movimiento giratorio ayuda
a reducir la fricción entre distintos elementos móviles. Sus dos funciones principales son:
transferir el movimiento apoyando a los componentes para que giren entre sí y
transmitir fuerzas.
Los rodamientos con anillos de rodadura se componen de un anillo exterior empotrado, un
anillo interior instalado sobre un eje de rodadura, un elemento de rodadura que se ajusta entre
ambos
y
un
retén
que
impide
la
caída
de
los
elementos.
Existen diversos rodamientos de acuerdo con el tipo de esfuerzo que deben soportar en su
funcionamiento. Por ejemplo, hay rodamientos axiales, radiales y axiales-radiales según la
dirección
del
esfuerzo.
También

Rígidos de bolas.

De bolas de contacto angular.

De agujas.

De rodillos cónicos.

De rodillos cilíndricos de empuje.

Axiales de rodillos a rótula
existen:
Si un rodamiento trabaja en condiciones ideales, su vida útil llega su fin generalmente a daños
por fatiga, que se produce, sea en los caminos de rodadura y los elementos rodantes, debido
ciclos de tensión repetidos que actúan sobre ellos.
Por lo tanto la vida del rodamiento viene referida al número de revoluciones antes de que se
manifieste la fatiga en el camino de rodadura o cualquier elemento rodante. Sin embargo el uso
práctico del rodamiento puede lograr que quede fuera de servicio debido a daños no atribuibles
A la fatiga, como son exceso de desgaste, sobrecalentamiento, deslizamiento, corrosión de
ajuste, brinelado o fisuras. Estos daños pueden ser evitados si se logra una buena selección del
rodamiento, métodos de montaje, lubricación, etc.
Un sistema de rodamientos no se compone solo de rodamientos. Los componentes adyacentes,
como el eje y los soportes, son partes integrales del sistema en su conjunto. El lubricante y los
sellos también desempeñan una función esencial. Para que el rodamiento funcione con el
máximo rendimiento, debe haber una cantidad correcta del lubricante adecuado con el fin de
reducir la fricción en el rodamiento y protegerlo de la corrosión. Los elementos sellados son
importantes porque permiten que el lubricante permanezca dentro del rodamiento y evitan el
ingreso de contaminantes. Esto es especialmente importante dado que la limpieza afecta
considerablemente la vida útil del rodamiento. Los componentes adyacentes, como el eje y los
soportes, son partes integrales del sistema en su conjunto. El lubricante y los sellos también
desempeñan una función esencial. Para que el rodamiento funcione con el máximo rendimiento,
debe haber una cantidad correcta del lubricante adecuado con el fin de reducir la fricción en el
rodamiento y protegerlo de la corrosión. Los elementos sellados son importantes porque
permiten que el lubricante permanezca dentro del rodamiento y evitan el ingreso de
contaminantes. Esto es especialmente importante dado que la limpieza afecta considerablemente
la vida útil del rodamiento.
Son varios los factores que intervienen en el proceso de selección de los rodamientos. Entender
el comportamiento dinámico de las aplicaciones es, posiblemente, uno de los más importantes.
Comportamiento dinámico, en este caso, significa:
• Espacio disponible.
• Cargas (magnitud y dirección).
• Desalineación.
• Precisión y rigidez.
• Velocidades.
• Temperatura de funcionamiento.
• Niveles de vibración.
• Niveles de contaminación.
• Tipo y método de lubricación.
Una vez que se ha establecido el comportamiento dinámico, se puede seleccionar el tipo y
tamaño adecuado de rodamiento. No obstante, durante el proceso de selección de rodamientos,
se deben tener en cuenta otros factores como:
• Forma y diseño adecuados de otros componentes de la disposición.
• Ajustes apropiados y juego interno o precarga del rodamiento.
• Dispositivos de fijación.
• Sellos adecuados.
• Tipo y cantidad de lubricante
• Instalación y métodos de desmontaje.
Vida útil y capacidad de carga de los rodamientos.
Definición de vida útil del rodamiento.- La vida individual de un rodamiento se expresa como
la cantidad de revoluciones o la cantidad de horas de funcionamiento que el rodamiento puede
soportar a una cierta velocidad antes de que aparezca el primer indicio de fatiga del metal
(descascarillado) en el camino de rodadura del aro interior o exterior o en un elemento rodante.
Sin embargo, existen rodamientos aparentemente idénticos que, con funcionamiento en idénticas
condiciones, tienen vidas útiles diferentes. Por lo tanto, es esencial una definición más clara del
término “vida útil del rodamiento” para calcular su tamaño.
La vida nominal basada en la definición anterior tiene que satisfacer las expectativas de vida
requeridas de la aplicación del rodamiento.
Debido a la naturaleza estadística de la vida útil del rodamiento, debe señalarse que el tiempo
registrado hasta que se presenta la falla de un rodamiento instalado en una aplicación puede
relacionarse con su vida nominal solo si la probabilidad de falla de ese rodamiento en particular
puede determinarse en relación con el conjunto general de rodamientos que funcionan en
condiciones similares. Por ejemplo, si se registra la falla de un rodamiento en una aplicación de
ventilador con rodamientos donde hay un total de doscientos rodamientos instalados que
funcionan en condiciones similares, esto representa una probabilidad de falla de solo un 0,5%;
por lo tanto, la aplicación instalada tiene una confiabilidad del 99,5%.
Diversas investigaciones realizadas durante varios años con respecto a las fallas de los
rodamientos utilizados en distintas aplicaciones han demostrado que, en un conjunto muy grande
(de varios millones de rodamientos), las fallas registradas constituyen un caso relativamente raro
que no se relaciona directamente con el descascarillado habitual del camino de rodadura. De
hecho, las fallas de campo registradas se relacionan, en la mayoría de los casos, con el desgaste
abrasivo, la humedad, la corrosión, la instalación inadecuada, los ajustes inadecuados del eje o
del soporte, el deslizamiento de los elementos rodantes, la contaminación no prevista o la falla de
la jaula, del sello o del sistema de lubricación.
Capacidades de carga
Habitualmente, un rodamiento suele seleccionarse conforme a su capacidad de carga con
respecto a las cargas aplicadas y a los requisitos relacionados con la vida útil del rodamiento y la
confiabilidad. Los valores para la capacidad de carga dinámica básica C y la capacidad de carga
estática básica C0 están enumerados en las tablas de productos.
Las condiciones de carga dinámica y estática de los rodamientos deben verificarse por separado
e incluir todas las cargas de choque elevadas de corta duración que puedan ocurrir en ocasiones
excepcionales.
Capacidades de carga dinámica
La capacidad de carga dinámica básica C se usa en los cálculos de vida útil para rodamientos
sometidos a esfuerzos dinámicos, es decir, rodamientos que giran bajo carga. Expresa la carga
del rodamiento que dará lugar a una vida útil nominal básica según la normativa ISO 281 de
1 000 000 de revoluciones. Se supone que la carga es de magnitud y dirección constantes, y que
es radial para los rodamientos radiales, y axial, actuando de forma centrada, para los rodamientos
axiales.
Capacidades de carga estática
La capacidad de carga estática básica, según se define en la norma ISO 76, corresponde a una
tensión de contacto calculada en el centro de mayor contacto entre los elementos rodantes y el
camino de rodadura. Los valores de tensión de contacto son los siguientes:



4 600 MPa para rodamientos de bolas autoalineables
4 200 MPa para todos los demás rodamientos de bolas
4 000 MPa para todos los rodamientos de rodillos
Esta tensión produce una deformación permanente total del elemento rodante y del camino de
rodadura, que equivale aproximadamente a 0,0001 del diámetro del elemento rodante. Las cargas
son puramente radiales para los rodamientos radiales, y son axiales y centradas para los
rodamientos axiales.
La capacidad de carga estática básica C0 se utiliza en las siguientes condiciones:



Velocidades de giro muy bajas (n < 10 r. p. m.)
Movimientos oscilantes muy lentos
Rodamientos fijos bajo carga durante períodos prolongados
Ahora hablaremos del tipo de rodamiento que usaremos que es uno de los más usados según el
tipo de rodamiento.
Rodamientos radiales.
Los rodamientos radiales soportan cargas que se encuentran, principalmente, en dirección
perpendicular al eje. Normalmente, los rodamientos se clasifican según el tipo de elemento
rodante y la forma de los caminos de rodadura.
Rodamientos rígidos de bolas.- Los rodamientos rígidos de bolas son particularmente
versátiles. Su diseño es simple, no son desarmables, funcionan a velocidades altas y muy altas,
son resistentes y requieren poco mantenimiento.
Rodamientos rígidos de una hilera de bolas, los rodamientos
rígidos de una hilera de bolas (Fig. 1) tienen ranuras profundas
continuas en los caminos de rodadura. Estas ranuras en los
caminos de rodadura tienen una estrecha osculación con las
bolas, lo que permite a los rodamientos soportar cargas radiales
y axiales en ambos sentidos. Los rodamientos rígidos de una
hilera de bolas se encuentran disponibles abiertos o tapados
(con sellos o placas de protección). Los rodamientos abiertos
que también se encuentran disponibles tapados pueden tener
rebajes en el aro exterior (Fig. 2).
Vida útil de la grasa para rodamientos
Fig. 1
tapados(rodamientos a vida)
La vida útil de la grasa para los rodamientos tapados debe
calcularse según el procedimiento indicado en esta sección.
La vida útil de la grasa para los rodamientos tapados se
representa como L10, es decir, un período al final de cual el
90% de los rodamientos siguen lubricados de manera
confiable. El método para calcular los intervalos de
relubricación representa la vida útil de la grasa y no debe
utilizarse.
Fig. 2
La vida útil de la grasa para los rodamientos tapados depende
de la temperatura de funcionamiento y del factor de
velocidad. Se puede obtener con ayuda de los diagramas. El diagrama 1 corresponde a los
rodamientos rígidos de bolas estándares. El factor de rendimiento de la grasa (grease
performance factor, GPF) se indica en la tabla 4 El diagrama 2 corresponde a los rodamientos
rígidos de bolas SKF energéticamente eficientes.
Diagrama 1
Tabla 4
La vida útil de la grasa para cada caso corresponde a las siguientes condiciones de
funcionamiento:
•
•
•
•
Presencia de un eje horizontal;
Giro del aro interior;
Carga liviana (P ≤ 0,05 C);
Temperatura de funcionamiento dentro de la zona verde de temperatura de la grasa (
Tabla 4)
•
•
Presencia de una máquina fija;
Bajos niveles de vibración.
Diagrama 2
Rodamientos de contacto angular.
Los rodamientos de bolas de contacto angular tienen los caminos de rodadura de sus aros interior
y exterior desplazados entre sí en la dirección del eje del rodamiento. Esto quiere decir que han
sido diseñados para soportar cargas combinadas,
Fig. 1
es decir, cargas radiales y axiales simultáneas.
La capacidad de carga axial de los rodamientos de
bolas de contacto angular aumenta al incrementar
el ángulo de contacto. El ángulo de contacto se
define como el ángulo que forma la línea que une
los puntos de contacto entre la bola y los caminos
de rodadura en el plano radial, a lo largo de la cual
se transmite la carga de un camino de rodadura al
otro, con una línea perpendicular al eje del
rodamiento (Fig. 1).
Los rodamientos de bolas de contacto angular SKF se fabrican en una amplia variedad de
diseños y tamaños. Los diseños más comúnmente usados son los siguientes:


•
Rodamientos de una hilera de bolas de contacto angular.
Rodamientos de dos hileras de bolas de contacto angular.
Rodamientos de bolas con cuatro puntos de contacto.
CONDICIONES DE TRABAJO DEL RODAMIENTO EN UNA SIERRA CIRCULAR.
Para una sierra circular de banco haremos la elección del rodamiento, según el tipo de trabajo al
que estará sometido como ser las cargas, la velocidad, la temperatura de trabajo, etc.
Las sierras normalmente giran a altas velocidades, además de que se generan cargas como en
este caso como las poleas y la fuerza que adquiere la sierra para cortar el material. Una de las
cosas que se deben considerar al momento de operación es que se generaran partículas de
madera que si se adentran en los caminos de rodadura podrían generar un desgaste abrasivo y
otros problemas que reduzcan la vida del rodamiento.
También se tomara en cuenta si el rodamiento será a vida o debe ser engrasado para que el
rodamiento deba funcionar debidamente.
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