Cojinetes De Dezplazamiento

INTRODUCCIÓN

Desde el inicio de los tiempos el hombre se encuentra en la búsqueda constante de mejorar todo lo que los rodea es así como surgen los cojinetes que ayudan a aumentar el rendimiento de las máquinas.

El estudio de los cojinetes de deslizamiento, como elementos de máquinas que se emplean para guiar árboles y ejes, permitiendo que giren las piezas libremente y soportando las cargas que actúan sobre éstos, es el tema de interés en el presente trabajo, así como todos los elementos relacionados con este, referentes a sus nociones de cálculo y lubricación.

Un cojinete es una pieza o conjunto de ellas sobre las que se soporta y gira un árbol de transmisor del momento giratorio de máquina, de acuerdo con el tipo de contacto que exista entre las piezas (deslizamiento o rodadura), el cojinete puede ser de desplazamiento o un rodamiento respectivamente.

Para esta ocasión estudiaremos los cojinetes de desplazamientos que son anillos cilíndricos de forma tubular, con o sin collar interpuestos entre un árbol y su alojamiento, con el propósito de facilitar el movimiento de rotación, soportando cargas y reduciendo las pérdidas por fricción.

COJINETES DE DESPLAZAMIENTO

Un cojinete es un elemento mecánico que soporta o sobre el cual se mueve el otro elemento. Los cojinetes por lo general se clasifican según el tipo de rozamiento que experimentan entre los cuales se distinguen los siguientes:

Los cojinetes de fricción o de deslizamiento: Se cuentan los cojinetes de casquillo completo o buje y los de casquillo partido.

Los cojinetes de antifricción o de rodadura: Se cuentan los de bolas o rodillos.

Los cojinetes de desplazamientos o de fricción son un tipo de apoyo en donde su funcionamiento se basa en el movimiento relativo entre sus superficies y proporciona soporte radial a una flecha giratoria.

Básicamente, los cojinetes de desplazamientos son anillos cilíndricos de forma tubular, con o sin collar interpuestos entre un árbol y su alojamiento, con el propósito de facilitar el movimiento de rotación, soportando cargas y reduciendo las pérdidas por fricción.

Generalmente, los cojinetes están montados en el agujero con apriete y el árbol desliza en él. Cuando el cojinete dispone de un collar soporta esfuerzos axiales.

Los cojinetes de desplazamiento se compone de dos partes principales la cuales son el cojinete o manguito que le rodea, que puede ser estacionario o móvil y el muñón o gorrón que es la pieza cilíndrica soportada interior, generalmente un elemento giratorio u oscilante.

TIPOS DE GORRONES Y DE PIVOTES

De acuerdo a la clasificación de cojinetes según la carga que soportan, los gorrones de definen como el eje horizontal rodante que transmite las cargas radiales que soportan los cojinetes radiales, mientras que los pivotes de definen como el eje vertical rodante que transmite las cargas axiales que soportan los cojinetes axiales o de empuje.

TIPOS DE COJINETES DE DESPLAZAMIENTO

La clasificación de los cojinetes de desplazamiento depende de si la superficie de apoyo rodea completa o parcialmente al muñón, clasificándose así, de la siguiente manera:

Cojinetes Completos: La superficie de la chumacera rodea por completo al muñón. Son fáciles de hacer y no cuestan mucho. Además son los más usados común mente.

Cojinetes Parciales: La superficie de la chumacera se extiende solo a lo largo de un segmento de la circunferencia, generalmente 180° o menos. Se usan en situaciones en las que la carga es principalmente unidireccional.

También se pueden clasificar como:

Cojinetes con Holgura: El radio del cojinete excede el radio del muñón. La diferencia entre dichos radios se llama huelgo o juego diametral Cd; la diferencia entre los radios del cojinete y del muñón se le llama huelgo o juego radial Cr= Cd /2. Los cojinetes holgados pueden ser de apoyo total o parcial.

Cojinetes Ajustados: Los radios del cojinete y el muñón son iguales. Loa cojinetes de esta clase son necesariamente parcial.

MATERIALES PARA CASQUILLOS

Las condiciones de trabajo de los cojinetes son tales, que se deben tener en cuenta dos conjunto de requisitos con respecto a los materiales que van a usarse.

Estos dos conjunto de requisitos de un buen material para cojinetes son: Mostrar resistencia a la compresión y a la fatiga satisfactorias para resistir las cargas aplicadas externamente, ser suave y tener un punto de fusión y un modulo de elasticidad bajo. El segundo conjunto de requisitos es necesario para permitir que el material se desgaste o se opere inicialmente, puesto que tiene que adaptarse a irregularidades ligeras y debe absorber y liberar partículas extrañas. La resistencia al desgaste y el coeficiente de fricción son importantes porque todos los cojinetes deben funcionar, al menos parte del tiempo con una lubricación de película delgada.

Las consideraciones adicionales en la sección de un buen material para cojinetes son su capacidad para resistir la corrosión y el costo de producción.

En un cojinete de deslizamiento dos casquillos tienen un movimiento en contacto directo, realizándose un deslizamiento por fricción, con el fin de que esta sea el menor posible. La reducción de rozamiento se realiza según la selección del material y lubricantes. Los lubricantes tienen la función de crear una película deslizante que separen los dos materiales o eviten el contacto directo. Como material de los casquillos se suele usar el metal babbitt el cual es uno de los metales mas usados.

Los metales babbitt tienen base de estaño o de plomo, dependiendo del metal que predomine en la aleación. Son relativamente débiles en todas las formas, y pierden resistencia rápidamente cuando aumenta la temperatura. Por lo que se usan cada vez mas en capas delgadas (menos de 0.10 cm, hasta 0.005 cm) sobre base de acero. Por su baja resistencia a la fatiga, no son satisfactorios cuando la carga es grande y variable. En algunos casos las capas muy delgadas suelen resistir bastantes.

La vida del cojinete se incrementa de manera sustancial si se deposita una capa de metal babbitt, u otro metal blanco, en espesores de 0.001 a 0.014 pulg, sobre el material de acero de respaldo. En realidad, una capa de cobre - plomo sobre acero para proporcionar resistencia, con un revestimiento de babbitt para suministrar características de resistencia de la superficie

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