COJINETES De DESLIZAMIENTO
Enviado por dairys1 • 25 de Julio de 2012 • 28.922 Palabras (116 Páginas) • 633 Visitas
COJINETES de DESLIZAMIENTO
TEÓRICO
3ra. EDICIÓN
Cojinetes de Deslizamiento -- Teórico-- Pág. 2 de 25
Previo a tratar el tema del este escrito, se repasará el concepto de
coeficiente de fricción (función al menos de los materiales en contacto y de
la velocidad relativa entre los mismos y a no diferenciar atendiendo a dichas
cuestiones y / o a otras).
El esquema izquierdo de la FIGURA 01 siguiente representa un cuerpo
cualquiera, en estado de reposo o en movimiento no acelerado respecto a la
superficie horizontal sobre la cual se apoya.
μ*Wn
FIGURA 01
μ*W Ff=μ*W
φ
φ Wn
W Wt
W
A efectos de iniciar el movimiento del cuerpo o mantener el estado
cinemático (velocidad) del mismo respecto a dicha superficie, se hace
necesario ejercer sobre el cuerpo cierta fuerza Ff paralela a la superficie
sobre la cual el cuerpo se desliza, horizontal en este caso, consecuentemente
normal al vector peso W del cuerpo y que resulta de la siguiente expresión:
Ff = μ * W
donde μ = Coeficiente máximo de fricción entre las superficies en contacto.
El esquema derecho de la misma figura representa el mismo cuerpo en
φ
equilibrio estático sobre la misma superficie, pero inclinada esta el ángulo
respecto de la horizontal. Cuando dicho ángulo φ cumple con que su
tangente trigonométrica es igual al coeficiente de fricción μ, resulta:
φ
a) el ángulo es llamado ángulo de fricción.
b) se dice que el cuerpo está en equilibrio ‘indiferente’ o ‘indistinto’, puesto
que el mismo puede desplazarse por su propio peso sobre la superficie,
en función de que la componente Wt de su peso W resulta ser igual a
μ * Wn (resistencia al movimiento y opuesta a Wt), como se demuestra
a continuación:
Wt = W * sen (φ) ⎫
⎬ Wt = Wn * tg (φ)
Wn = W * cos (φ) ⎭
Wt = Wn * tg (φ) ⎫
⎬ μ = tg (φ)
Wt = μ * Wn ⎭
Cojinetes de Deslizamiento -- Teórico-- Pág. 3 de 25
El ángulo φ así definido resulta ser el ángulo que formado por la superficie
de deslizamiento y la horizontal, divide el campo angular posible entre ambos
(0o a 90o) en dos partes. Dentro de una de ellas (φ a 90o) el cuerpo
automantiene o autoacelera su estado de movimiento sobre la superficie por
la acción de su propio peso.
COJINETE
Elemento que dispuesto como soporte o vínculo de un árbol permite la
rotación del mismo dentro de el, guiando dicha rotación. Siendo que los
puntos constitutivos de los cuerpos sometidos a rotaciones describen
trayectorias circulares, resulta la superficie cilíndrica como la que presenta las
mejores condiciones para el contacto entre el árbol y el cojinete, de ahí que
tanto el árbol en su zona de contacto con el cojinete como la superficie
interior de este y en la cual el árbol se apoya para su rotación, resultan
cilíndricos. A la parte del árbol que hace contacto con el cojinete se la llama
gorrón o muñón del mismo.
COJINETE de RODADURA
Cojinete que permite la rotación del árbol por la interposición de elementos
rodantes lo más rígidos posible (cuando menos deformables, los mismos
mejor cumplen su función) entre ambos, utilizando pistas o aros intermedios
(funcionalmente no necesarias) o no; verificándose un movimiento indirecto de
rodadura entre el cojinete y el árbol (el árbol rueda sobre los elementos
rodantes y estos ruedan sobre la superficie interior del cojinete, describiendo
un movimiento satelital).
LUBRICANTE
Sustancia que introducida entre superficies en movimiento relativo entre si,
reduce la fricción entre las mismas y los efectos correspondientes (desgaste,
calentamiento y elevación de la temperatura de las superficies).
COJINETE de DESLIZAMIENTO
Cojinete que permite la rotación del árbol, por fricción directa entre ambos o
por la interposición entre los mismos de una sustancia generalmente líquida y
‘ad – hoc’ llamada lubricante; verificándose un movimiento de deslizamiento
entre el árbol y el cojinete, directo si no existe lubricante o indirecto si el
mismo existe (el árbol se desliza sobre la ‘maza’ del lubricante y esta sobre
el cojinete).
Siendo el tema a tratar el Cojinete de Deslizamiento, se tratará en primer
lugar el funcionamiento del mismo sin la interposición de sustancia lubricante
alguna, esto es, bajo el régimen que da en llamarse de rozamiento seco.
D = Diámetro del cojinete.
Siendo
d = Diámetro del gorrón correspondiente del árbol.
R = Radio del cojinete
r = Radio del gorrón correspondiente del árbol
Cojinetes de Deslizamiento -- Teórico-- Pág. 4 de 25
Cd = Juego diametral entre cojinete y gorrón o muñón.
Cr = Juego radial entre cojinete y gorrón o muñón.
resulta y a efectos el árbol pueda rotar dentro del cojinete:
D ≥ d R ≥ r
D = 2 * R ;;;; d = 2 * r ;;;; ;;;;
Cd = D -- d ≥ 0 Cr = R -- r ≥ 0
;;;;
La FIGURA 02a página siguiente representa una de las infinitas secciones
transversales del conjunto (cupla cinemática)
...