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Todo lo que debe saber sobre los rodamientos de rodillos a rótula
Los rodamientos son una parte importante de la maquinaria industrial. Hay muchos tipos de rodamientos para elegir. Según estadísticas incompletas, existen más de 400,000 tipos de rodamientos en el mundo. Cada rodamiento tiene su propio propósito y ventajas y desventajas.
Rodamientos de rodillos esféricos están diseñados para soportar cargas elevadas, son adecuados para cargas radiales y axiales y son autoalineantes, lo que los convierte en uno de los rodamientos más populares en la actualidad. Entre todos los rodamientos, los rodamientos de rodillos a rótula son adecuados cuando están presentes fuerzas de impacto elevadas. Además de las cargas de impacto, este tipo de rodamiento también es capaz de soportar diversas desalineaciones y deflexiones del eje.
Los rodamientos de rodillos esféricos son muy resistentes gracias a la distribución uniforme de la carga sobre los rodillos. Los rodamientos de rodillos autoalineables, a menudo llamados rodamientos antifricción, tienen un bajo coeficiente de fricción; los rodillos están colocados con relativa holgura entre los anillos exterior e interior, lo que resulta en una menor fricción y un menor calentamiento; como resultado, se prolonga la vida útil del rodamiento.
AUS se compromete a convertirse en un fabricante líder mundial de rodamientos de bolas y de rodillos. Con más de 20 años de experiencia en la fabricación de rodamientos, se presenta un resumen de información sobre los rodamientos de rodillos esféricos.
¿Qué es un rodamiento de rodillos a rótula?
Los rodamientos de rodillos esféricos proporcionan la versatilidad del movimiento bidireccional. Su función principal es reducir la fricción entre componentes permitiendo al mismo tiempo la desalineación. Hay dos tipos de rodamientos de rodillos a rótula: rodamientos abiertos/no sellados y sellados. Ambos tipos de rodamientos están diseñados para soportar cargas elevadas; sin embargo, los rodamientos sellados se benefician de una carcasa que ayuda a prolongar su vida. Los eficientes sellos de doble labio mantienen fuera el lubricante y los contaminantes. Comprender ambos tipos de rodamientos y qué tipo se requiere para una aplicación particular es fundamental al momento de realizar la compra.
Varios factores determinan la eficacia de los rodamientos de rodillos a rótula en una aplicación particular, entre ellos:
Carga mínima, para un funcionamiento a alta velocidad con aceleración y desaceleración estables, el rodamiento debe aplicar una carga axial mínima a los rodillos. Esto evita daños a la jaula debido a fuerzas de inercia, así como deslizamiento o fricción excesiva. La carga mínima requerida se puede reducir utilizando un lubricante de buena calidad.
Temperatura de funcionamiento es el rango de temperatura ambiente en el que el rodamiento funciona de forma más fiable. A bajas temperaturas, la viscosidad del aceite lubricante aumenta, por lo que se requiere una carga mínima mayor. Los rodamientos de rodillos a rótula funcionan a temperaturas particularmente altas si el material del rodamiento se somete a un proceso de tratamiento térmico.
Velocidad de referencia es la velocidad de rotación a la que el calor generado por la rotación es igual al calor eliminado del lubricante y la geometría del rodamiento.
Limitar velocidad es la velocidad más alta a la que el rodamiento está diseñado para funcionar. Depende de: la resistencia de la jaula del rodamiento, la calidad de la lubricación, las fuerzas centrífugas y rotativas, la precisión de fabricación del rodamiento y las características del lubricante.
Ventajas de los rodamientos de rodillos a rótula
Los rodamientos reducen la fricción y permiten una rotación más suave.
Permite la desalineación angular. Los rodamientos de rodillos a rótula son autoalineantes y, por lo tanto, pueden soportar desalineaciones.
El rodamiento sostiene el eje giratorio en el orificio del aro interior.
Debido a la gran cantidad de rodillos esféricos, estos rodamientos tienen una excelente carga radial y una capacidad de carga combinada unidireccional.
Los rodamientos de rodillos a rótula son capaces de alcanzar velocidades medias y altas.
Los rodamientos de rodillos a rótula reducen los requisitos de mantenimiento.
Conocido por su vida útil prolongada.
Reducción de los niveles de ruido y vibraciones.
Los rodamientos de rodillos esféricos se utilizan a menudo en aplicaciones exigentes en entornos hostiles, especialmente donde es difícil establecer la alineación del alojamiento o se espera cierta desalineación del eje. Los rodamientos de rodillos esféricos pueden seguir siendo eficaces a temperaturas de hasta 500 °F si los rodillos y las pistas de rodadura se estabilizan dimensionalmente y se tratan térmicamente. Los rodamientos se pueden fabricar con una precisión de funcionamiento ultraprecisa y tolerancias de diámetro y diámetro más ajustadas para aplicaciones cargadas de vibración y choque.
Diseño de rodamientos esféricos
Los rodamientos esféricos tienen dos filas de rodillos separados por una jaula o nervadura y, según el tamaño y la aplicación, pueden sellarse o no. Una pista de rodadura del anillo exterior y una pista de rodadura doble del anillo interior soportan el eje giratorio. La calidad y alineación de las pistas de rodadura, jaulas y anillos determinan el rendimiento general y la calidad del producto. Los rodillos asimétricos aumentan el rendimiento y la precisión, mientras que los rodillos simétricos proporcionan una mejor distribución de la carga y menos vibración, lo que en última instancia aumenta la durabilidad. Todos los tamaños y tipos de rodamientos de rodillos a rótula tienen un agujero cónico y pueden montarse mediante adaptadores, manguitos extraíbles o directamente sobre ejes cónicos correspondientes.
Material del rodamiento de rodillos esféricos
Los rodamientos de rodillos a rótula se pueden fabricar en un variedad de materiales dependiendo de la aplicación y el entorno operativo. AISI 52100 El acero cromado es uno de los materiales más utilizados en la producción de estos rodamientos debido a su durabilidad, pero en algunas aplicaciones también se utilizan placas de acero, poliamida y latón. Una de las partes más importantes de un rodamiento esférico es la jaula que lo mantiene en su lugar. Esta jaula suele estar hecha de acero prensado o latón debido a la resistencia y resistencia a la temperatura de ambos materiales.
Los rodamientos esféricos suelen tener sellos para evitar la entrada de contaminantes como suciedad, líquidos, residuos y temperaturas extremas. Los rodamientos de este tipo ni siquiera necesitan lubricación si no superan el 50% de su velocidad de rotación máxima permitida.
Tipos de rodamientos de rodillos a rótula utilizados habitualmente
Serie 21300: rodamientos de rodillos esféricos de la serie 13 con dimensiones ISO
Serie 22200: rodamientos de rodillos esféricos de la serie 22 con dimensiones ISO
Serie 22300: rodamientos de rodillos esféricos de la serie 23 con dimensiones ISO
Serie 23000: rodamientos de rodillos esféricos de la serie 30 con dimensiones ISO
Serie 23100: rodamientos de rodillos esféricos de la serie 31 con dimensiones ISO
Serie 23200: rodamientos de rodillos esféricos de la serie 32 con dimensiones ISO
Serie 232: rodamientos de rodillos esféricos extragrandes serie ISO 32
Serie 23900: rodamientos de rodillos esféricos de la serie 39 con dimensiones ISO
Serie 24000: rodamientos de rodillos esféricos de la serie 40 con dimensiones ISO
Serie 24100: rodamientos de rodillos esféricos de la serie 41 con dimensiones ISO
Serie 29000: rodamientos de rodillos axiales esféricos de dimensión ISO Serie 90
Vida útil de los rodamientos de rodillos a rótula.
rodillo esférico vida del rodamiento está determinado por el número de horas o revoluciones antes de que el rodamiento experimente fatiga mecánica. Antes de calcular la vida útil estimada de un rodamiento, es necesario encontrar la carga radial dinámica equivalente del rodamiento, que es un valor único que tiene en cuenta tanto las tensiones axiales como las radiales.
Cargas de rodamientos radiales dinámicos:
Pr = carga radial dinámica equivalente
Fr = carga radial aplicada
Fa = carga axial aplicada
X = factor de carga radial dinámica (suministrado en la documentación del rodamiento)
Y = factor de carga axial dinámica (suministrado en la documentación del rodamiento)
A partir de esto, se puede identificar una estimación de la vida útil del rodamiento.
n = velocidad de funcionamiento del rodamiento (RPM)
Lubricación de rodamientos de rodillos esféricos
Como ocurre con todos los rodamientos, los rodamientos de rodillos a rótula deben estar adecuadamente lubricado. Esto se puede hacer mediante grasa o aceite. Tenga en cuenta que la grasa tiene una capacidad de velocidad operativa menor que el aceite. Si una operación requiere velocidades muy altas, el aceite es una mejor opción.
Si la grasa es la opción preferida, elija un cojinete que sea adecuado para el tipo de lubricación. A menudo, los fabricantes construyen una ranura para grasa en la pista de rodadura exterior para facilitar la aplicación de grasa a través de los engrasadores.
Si se prefiere el aceite, esto puede lograrse mediante un rodamiento sellado con depósito de aceite o lubricación por baño de aceite. Tenga en cuenta que, con un baño de aceite, solo el rodillo inferior debe estar en contacto con el aceite. Esto permitirá la lubricación por salpicadura. Si el rodillo inferior está en contacto con el aceite, el rodamiento necesitará fuerza para mover los rodillos a través del aceite, lo que reducirá su eficacia y velocidad.
Aplicación de rodamientos de rodillos esféricos
Los rodamientos de rodillos a rótula se utilizan para condiciones de funcionamiento extremadamente duras en entornos extremadamente exigentes. Estos rodamientos se utilizan en aplicaciones propensas a desalineación o deflexión del eje (flexión del eje bajo ciertas condiciones, como cargas axiales). Se sabe que toleran la desalineación entre el eje y la carcasa. Debido a su capacidad para manejar desalineaciones, los rodamientos de rodillos a rótula se utilizan en una variedad de aplicaciones mecánicas.
Las aplicaciones de los rodamientos de rodillos esféricos incluyen cribas vibratorias, laminadores, cribas vibratorias, transportadores, transmisiones, rodillos de respaldo pesados, trituradoras de rocas, turbinas eólicas, todo tipo de equipos de minería y construcción, y equipos de manipulación de materiales.
