Selección de rodamientos

UNIVERSIDAD POLITECNICA SALESIANA

Nombre: José Andrés Aguilar

Fecha: 23 de noviembre de 2017

Materia: Diseño Mecánico

Resumen

En el presente informe se redactará el proceso de selección de rodamiento para una aplicación de máquinas en el cual se detallará el tipo de rodamiento, tamaño, lubricación y entre otras características adecuadas. Para ello utilizaremos la información obtenida en clases y catálogos de rodamientos.

Introducción

Las exigencias de las aplicaciones y las condiciones de funcionamiento de la maquinaria giratoria son extremadamente diversas. Para lograr que su aplicación tenga el mejor rendimiento, hay que tener en cuenta muchos parámetros diferentes, entre ellos, las dimensiones, el peso, las velocidades de giro, las capacidades de carga, el sellado y la lubricación. [1]

Para seleccionar rodamientos deben tenerse en cuenta varios criterios. Se utiliza un procedimiento de selección para determinar qué rodamiento es más adecuado para una aplicación industrial específica. Durante este proceso, los rodamientos son examinados detenidamente desde diferentes puntos de vista, como las condiciones de velocidad y de funcionamiento. No existe un procedimiento estándar tipificado, pero es aconsejable tener en cuenta la experiencia con aplicaciones comparables o con otros estudios de caso. [2]

Marco teórico

La lista de posibles aplicaciones para los rodamientos es prácticamente infinita – ya que se utilizan en una gama muy amplia de condiciones y en diferentes entornos operativos. De hecho, la gama de condiciones de funcionamiento   y las posibilidades de los rodamientos se amplían cada vez más gracias al rápido avance de la tecnología. Teniendo en cuenta los siguientes parámetros podrá seleccionar el rodamiento más adecuado entre la gran cantidad   de diseños y tamaños disponibles:

Selección del tipo de rodamiento

1. Espacio de instalación. El espacio de instalación es limitado, por lo que se debe seleccionar un tipo de rodamiento que quepa en el espacio disponible. El espacio disponible se utiliza para determinar los tamaños de los diámetros interior y exterior.

2. Índice de carga. Varios rodamientos con diferentes índices de carga podrán encajar en el espacio de instalación disponible. Los rodamientos de rodillos tienen un mayor índice de carga que los rodamientos de bolas del mismo tamaño y pueden soportar mejor  las cargas de impacto. La decisión se basará en qué rodamiento puede ofrecer las prestaciones requeridas.

3. Velocidad. Muchos factores afectan a la velocidad, como el tipo de rodamiento, el tamaño, el tipo jaula y el método de lubricación. Si se utiliza la lubricación con grasa convencional, los rodamientos de bolas de ranura profunda podrán alcanzar la máxima velocidad permitida y los rodamientos de bolas axiales la mínima.

4. Deslizamiento de los anillos interior/exterior. Los anillos interior y exterior no deben estar inclinados, pero es posible que bajo ciertas condiciones lo estén ligeramente. Esto ocurre cuando el eje se deforma debido a la carga o cuando se necesita compensación por errores dimensionales. El nivel permisible de inclinación depende del tipo de rodamiento y de las condiciones de funcionamiento. Este ángulo permisible suele ser muy pequeño. Si se requiere una mayor inclinación, se recomiendan opciones tales como rodamientos de bolas autoalineantes, rodamientos de rodillos autoalineantes o unidades de rodamientos especiales.

5. Rigidez. La carga deforma el rodamiento, especialmente en las zonas de contacto entre elementos y los caminos de rodadura. La rigidez de un rodamiento es el término utilizado para describir la relación entre la carga del rodamiento y la deformación elástica de los anillos interior y exterior y los elementos de rodadura. Los rodamientos de rodillos son adecuados en los casos en que se necesita una elevada rigidez. La rigidez también se puede aumentar mediante la precarga   de lo rodamientos de bolas de contacto angular o los rodamientos de rodillos cónicos, por ejemplo.

6. Ruido de funcionamiento y par. Los rodamientos de rodillos generan al funcionar un ruido y un par mínimos. Si es necesario, pueden construirse rodamientos de bolas de ranura profunda y rodamientos de rodillos cilíndricos para que su funcionamiento sea más silencioso. Los rodamientos de bolas de ranura profunda son los aconsejados para motores eléctricos y en instrumentos de medición en los que los bajos niveles de ruido y fricción son consideraciones clave.

7. Precisión en funcionamiento. Hay diferentes maneras de determinar la precisión de funcionamiento de los rodamientos. Las clases de precisión dependen del tipo de rodamiento. Si se requiere precisión en el funcionamiento, los rodamientos de bolas de ranura profunda, los rodamientos de bolas de contacto angular y los rodamientos de rodillos cilíndricos son la mejor opción.

8. Montaje y desmontaje. Métodos de montaje y desmontaje varían según el tipo de rodamiento. Si el rodamiento se puede manipular en otra ubicación, es más fácil de montar y desmontar. Los rodamientos de rodillos cilíndricos, los rodamientos de rodillos cónicos y los rodamientos de agujas generalmente están englobados en esta categoría. Son la mejor opción si se realizan inspecciones periódicas. Los rodamientos de bolas autoalineantes y los rodamientos de rodillos autoalineantes con agujero cónico (con o sin manguitos) son más difíciles de montar debido a que el juego interno se ajusta durante el proceso de montaje. [2]

Desarrollo

Se mostrará el proceso de selección de rodamientos aplicado a un caso de aplicación en el que se deben seleccionar los rodamientos de las poleas para cuerdas en una nueva máquina papelera.

Un fabricante de máquinas papeleras quiere construir una nueva máquina utilizando las poleas para cuerdas de su diseño estándar. El requisito del cliente final es que las poleas no necesiten mantenimiento durante cinco años.

1. Rendimiento y condiciones de funcionamiento

Las poleas para cuerdas (figura 1) están situadas entre los rodillos y los cilindros de la máquina papelera, y giran constantemente mientras la máquina se encuentra en funcionamiento. En esta aplicación, el aro exterior de la polea para cuerdas gira constantemente.

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