Repblica Bolivariana De VenezuelaI.U.P Santiago Mario

Extensin Porlamar

Anlisis Crtico

Realizado por:

Diego Nicolas vila C.I: 23.866.534

Elementos De Maquina I

Rodamientos

Estn constituidos por un anillo interior, va o pista interior, unido solidariamente al rbol o eje; otro anillo exterior, va o pista exterior, unido al soporte del cojinete; y un conjunto de elementos rodantes (que pueden ser bolas, rodillos o conos), separados entre s por medio de una jaula que mantiene cierta distancia entre ellos.

El empleo de rodamientos, aunque encarece el mecanismo, reduce considerablemente el rozamiento, el desgaste y el lubricante necesario. Adems permite mayor velocidad de empleo, y admite mayores cargas, tanto axiales como radiales. Sin embargo, no son muy propicios cuando soportan choques o sobrecargas.

Tipos de rodamientos

En los catlogos de las casas de fabricantes de rodamientos se encuentran diferentes modelos adaptados a la magnitud y direccin de las cargas aplicadas. Un resumen de los mismos aparece en la siguiente clasificacin:

Rodamientos radiales para cargas perpendiculares al eje

Rodamiento rgido de bolas, de una o dos hileras. Este tipo de rodamiento no soporta ms que empujes radiales.

Rodamiento rgido de bolas de contacto angular. La carga se transmite de un camino de rodadura al otro, bajo un ngulo de contacto de 40, con lo que se consigue una elevada capacidad de carga axial. Existen rodamientos de contacto angular con dos hileras de bolas capaces de absorber las cargas axiales en ambos sentidos.

Rodamiento oscilante de bolas o de rtula. Dispone de dos hileras de bolas con un camino de rodadura comn y esfrico en el aro exterior. Tiene la propiedad de auto-orientarse, y compensar de este modo posiciones inclinadas del rbol respecto al soporte, as como flexiones del rbol.

Rodamiento de rodillos cilndricos. No pueden soportar ms que empujes radiales.

Rodamiento de agujas. nicamente soportan cargas radiales. Se usan cuando interesa que haya poca diferencia de dimetros y existen cargas bruscas.

Rodamiento oscilante de rodillos. Contiene dos hileras de rodillos simtricos en forma de tonel, que pueden orientarse libremente en la superficie de rodadura esfrica del aro exterior.

PROTECCINESTANQUEIDADESTANQUEIDADES REFORZADAS

1 deflector de acero: Z

2 deflectores de acero: ZZ1 junta: E

2 juntas: EEJunta E10 con 2 labios, uno de ellos de contacto axial(Patente SNR) Junta E16 labio de contacto axial

Rodamientos axiales para cargas paralelas al eje

Rodamiento axial de bolas. Pueden ser de simple efecto absorbiendo cargas axiales en un solo sentido, o de doble efecto, absorbiendo cargas axiales en los dos sentidos.

Rodamientos para cargas oblicuas

Los rodamientos cnicos pueden transmitir grandes cargas axiales y radiales. Permiten simplificar considerablemente los montajes, mediante la supresin de combinaciones de rodamientos axiales y radiales, ya que los rodillos cnicos cumplen la finalidad de ambos.Rodamiento rgido de bolas de una hilera TIPO 6

Rodamiento con contacto angular en un sentido TIPO 7

Rodamiento rgido de bolas con dos hileras TIPO 4

Rodamiento oscilante de bolas TIPO 1

Rodamiento con contacto angular en dos sentidos TIPO 0

Rodamiento de agujas

Rodamiento de rodillo cilndrico TIPO N

Rodamiento de rtula u oscilante de rodillos TIPO 2

Rodamiento de rodillos. Dos hileras

Rodamiento axial de bolas TIPO 5

Rodamiento axial de bolas de varias filas

Rodamiento cnico TIPO 3

Eleccin del tipo de rodamiento

Segn las condiciones de trabajo, nos decidiremos por un tipo de rodamiento, cuyas caractersticas cumplan con las condiciones exigidas, segn la tabla siguiente:

Tabla Caractersticas de los rodamientosMB = Muy Bien B = Bien S = Suficientemente

DC = en Determinadas Condiciones N = No

Caracterstica funcionalFORMA CONSTRUCTIVA DEL RODAMIENTO

Rodamientos radiales

Absorcin de carga radialBBBSSMBMBMBBMBMBMB

Absorcin de carga axialBMBMBMBDCNSSNMBBS

Adaptabilidad angularSDCDCDCMBDCDCDCDCDCMBB

Nmero de revoluciones elevadoMBMBBBMBMBMBMBBBSS

Rozamiento reducidoMBMBBDCMBMBMBMBBSSS

Alta rigidez radialBBMBBSMBMBMBMBMBMBMB

Alta rigidez axialSMBMBMBDCNMBMBNBNS

Caracterstica funcionalFORMA CONSTRUCTIVA

DEL RODAMIENTO

Rodamientos axiales

Absorcin de carga radialNSNNB

Absorcin de carga axialBBMBBMB

Adaptabilidad angularNNNNMB

Nmero de revoluciones elevadoBMBSBB

Rozamiento reducidoMBMBBBS

Alta rigidez radialNDCNNB

Alta rigidez axialBBMBMBMB

Simbolizacin de rodamientosSeguidamente, consultando las tablas publicadas por los fabricantes, comprobamos que cada rodamiento se designa con 4 5 cifras, a veces seguidas de unas letras.

Para cada tipo de rodamiento existen varias series o grupos de rodamientos, cada uno de los cuales se designa por las dos o tres primeras cifras.

En cada una de estas series existen los mismos dimetros interiores, que se repiten para todas las series, designadas por las dos ltimas cifras.

TIPOSSERIES DE ANCHURA 3SERIES DE ANCHURA 2SERIES DE ANCHURA 1SERIES DE ANCHURA 0

Rodamientos de contacto oblicuo de 2 hileras de bolas

032..(032..)33..(033..)

Rodamientos a rtula de 2 hileras de bolas

122..(122..)23..(123..)12..(122..)13..(103..)

Rodamientos a rtula de rodillos

2230..231..

232..222..223..213..202..203..

Rodamientos de rodillos cnicos

3330..

331..

332..320..321..

322..

323..313..302..

303..

Rodamientos de 2 hileras de bolas

442..(422..)43..(423..)

Axiles de bolas

5Axial a doble efecto522..

523..511..512..

513..

514..

Rodamientos de 1 hilera de bolas

6622..623..60..(610..)618..

619..160..(600..)62..(602..)

63..(603..)

64..(604..)

Rodamientos de bolas con contacto oblicuo

770..(710..)718..

719..72..(702..)73..(703..)

Rodamientos de rodillos cilndricos

NN22..N23..N10..N2..(N02..)N3..(N03..)

N4..(N04..)

En todas las series se repiten las dos ltimas cifras o dimetro interior, solo que a medida que aumentamos de serie, aumenta para los mismos dimetros interiores el dimetro exterior y el espesor, siendo ms robustos los rodamientos.

En las tablas encontramos las caractersticas de los rodamientos, tales como: sus dimensiones (dimetro de los anillos interior y exterior, ancho), las cargas que pueden soportar, la velocidad mxima a que pueden girar, el nmero de horas de funcionamiento y otras circunstancias que se consideren importantes.

Por ejemplo: tenemos en el mercado siguientes rodamientos rgidos de bolas:

Tabla Rodamientos rgidos de bolas

(RS = una arandela de obturacin y 2RS = dos arandelas de obturacin)Denominacin abreviada Rodamiento en ejecucin normalDimensiones

(mm)Capacidad de carga (kg)Numero lmite de revoluciones

(rpm)

dDbrDinmica

C

Esttica

Co

Serie 60,60Z y 602Z

Lubricacin con grasasSerie 60,60Z

Lubricacin con aceiteSerie 60RS 602RS

Lubricacin con grasas

6000102680,536020028.00036.00018.000

6001122880,540022825.00032.00018.000

6002153290,544025522.00028.00016.000

60031735100,547528520.00025.00014.000

6004204212173545516.00020.00011.000

6005254712178050014.00018.00010.000

60063055131,51.00067011.00014.0008.000

60073562141,51.27088010.00012.0007.100

60084068151,51.3409659.00011.0006.300

60094575161,51.1801.1808.00010.0005.600

60105080161,51.2701.2707.1009.0005.000

601155901821.7301.7306.3008.0004.500

601260951821.8601.8605.6007.1004.000

6013651001822.0002.0005.6007.100

6014701102022.5002.5005.0006.300

6015751152022.7002.7005.0006.300

6016801252223.2003.2004.5005.600

6017851302223.4003.4004.0005.000

601890140242,54.0004.0004.0005.000

Se define como carga esttica a la carga mxima que soporta un rodamiento en reposo (o en movimiento pendular lento), sin que aparezcan deformaciones en cualquiera de los elementos rodantes.

Por su parte, carga dinmica es la mxima carga que puede soportar un cojinete en movimiento sin que aparezcan signos de rotura en ninguno de sus elementos, durante un milln de vueltas del mismo.

A la hora de sustituir un rodamiento, encontraremos el nmero de denominacin (cuatro o cinco cifras) troquelado en la pista interior o exterior. Debemos sustituirlo por otro con la misma denominacin.

Si no aparece la denominacin, mediremos los dimetros interior y exterior, as como la anchura, y lo sustituimos por otro igual segn las tablas.

Sistemas de montaje

Soportes. Entre los soportes y el rbol se intercalan unos elementos de guiado que suavizan el deslizamiento y disminuyen el desgaste, como sucede con los rodamientos.

Soporte de rodamientos

Denominacin abreviadaDIMENSIONES

dDhh1labcmuvPeso kg

SN 5052052407567165461913015201,4

SN 5062562509077185522215015201,9

SN 5073072509582185522215015202,1

SN 50835806011085205602517015203.1

SN 50940856011085205602517015202,9

Caja o alojamiento de rodamientos. Los rodamientos suelen alojarse en cajas o alojamientos practicados en el bastidor.

La posicin de los rodamientos generalmente se fija por su lado interno por medio de resaltes o collarines, mecanizados directamente sobre el eje o la caja de ellos, donde hacen tope, la pista interior o la exterior. Otras veces, las funciones de resalte o collarines las hacen unos casquillos concntricos con el eje o la caja.

Segn permitan un cierto deslizamiento de unos respecto a otros, o estn fijos tanto al rbol como al bastidor.

Se fijan, por el lado externo (vase la figura 1.41), con unas tapas o platinas atornilladas a la pared del bastidor (para la pista exterior), unos anillos seegers (para los aros exterior o interior) o unas tuercas de fijacin (para el aro interior).

Sistemas de fijacin de rodamientos. Tapa para el anillo exterior y resalte del eje. Se emplean para pequeos esfuerzos axiales (figura A).

Anillos. Se emplea este procedimiento cuando el resalte de la pieza exterior y del eje son pequeos (figura B).

Tuerca de fijacin. Es uno de los procedimientos ms empleados. En determinados casos es conveniente emplear contratuerca (figura C).

Comprobacin de los rodamientosUn rodamiento deteriorado produce durante su funcionamiento un ruido como de rugido o sonajero, vibraciones, elevacin de temperatura o par anormal de arrastre, rompindose totalmente al poco tiempo con el dao que ello pueda causar.

Un rodamiento en perfecto estado no debe de tener la menor corrosin, exfoliacin, marcas o fisuras. Adems, si hacemos girar alguna de sus pistas, el rozamiento ser suave, sin presentar sntomas de agarrotamiento.

PARA PRACTICAR Sustitucin de un rodamiento

OBJETIVO

Practicar el desmontaje y montaje de rodamientos, utilizando los tiles apropiados y cumpliendo las normas de seguridad.

PRECAUCIONES

No golpear directamente sobre las pistas de los rodamientos.

Utilizar equipo de seguridad individual.

HERRAMIENTAS

Prensa y extractores de rodamientos.

Juego de alicates.

Juego de llaves.

Tubos de diferentes dimetros y longitudes.

Plancha elctrica (placa de calentamiento).

Aceitera.

MATERIAL

Mangueta de un vehculo.

MONTAJE

MONTAJE EN CALIENTE (80 A 90)

MONTAJE EN FRO

Principios de montaje de la casa de rodamientos SNR

DESARROLLO

Desmontaje

1. Afloja la tuerca corona del eje de transmisin y desmonta el conjunto mangueta-suspensin.

2. Retira los elementos de suspensin.

3. En la prensa, extrae el cubo, en el que se quedar fijado el aro interior del rodamiento cnico interior.

4. Con el extractor de rodamientos, extrae la pista interior, que se encuentra fija en el cubo.

5. Con un extractor de rodamientos, retirar las pistas exteriores que se encuentran fijas en la mangueta.

Montaje

1. Limpiar el cuerpo del cubo y la mangueta. Retirar las virutas y rebabas.

2. Aceitar ligeramente las zonas de asiento. Montar a presin los aros exteriores. El casquillo slo debe apoyarse en la superficie frontal del aro exterior. Los aros exteriores deben adaptarse bien a los resaltes de la mangueta.

3. Engrasar debidamente el aro interior del rodamiento interior. Asimismo, introducir grasa a presin entre jaula, aro interior y rodillos.

4. Aplicar el aro interior en el cubo e introducir el anillo-retn en el cubo con el labio dirigido hacia el rodamiento.

5. Montar el disco protector y el distanciador sobre la mangueta. La superficie frontal ha de topar con el resalte de la mangueta a lo largo de toda la periferia (vase la figura 1.68).

6. Colocar el cubo sobre la mangueta teniendo cuidado de no daar el anillo de obturacin.

7. Engrasar debidamente el aro interior del rodamiento exterior y calarlo sobre la mangueta.

8. Introducir la arandela de apriete y colocar la tuerca corona.

9. Tensar la tuerca corona girando simultneamente el cubo de la rueda hasta notar una resistencia al giro (si es posible usar la llave dinamomtrica y ver instrucciones de reparaciones).

10. Aflojar la tuerca corona en 1/12 (30) de vuelta como mximo hasta coincidir en el prximo agujero para la clavija y fijar dicha clavija.

11. Controlar el juego interno y el juego basculante del apoyo. La rueda ha de poder girar suavemente y sin obstculos.

En la llanta no debe notarse ningn ladeo o juego basculante. Si lo hubiera, conviene cambiar la arandela de apriete o la tuerca corona. Si es posible, conviene controlar el juego axial de ambos rodamientos mediante el dispositivo de medicin. Los valores ms adecuados se encuentran entre 0 y 0,05 mm.

12. Despus de una marcha de prueba, controlar si ha cambiado el juego interno y volver a verificar el ajuste en caso de ser necesario.

Ejercicios

1.- Se propone como vinculo del extremo de un tornillo sin fin para el acarreo de cereales un rodamiento rgido de bolas. Dada la posicin horizontal del tonillo, se generan en el vnculo reacciones tanto axiales como radiales.

Las magnitudes de las mismas son funcin del cereal a transportar.

El plan diario de trabajo destinado para el equipo es el siguiente:

Cereal

Tiempo (hs)

Fr (N)

Fa (N)

rpm

Trigo

4

5500

4000

700

Mijo2

6300

4500

650

Girasol

5

4000

3000

750

La duracin pretendida para el rodamiento asciende a 800 millones de revoluciones.

El rodamiento deber montarse sobre un mun de 55 o 60mm de dimetro.

Seleccionar el rodamiento rgido de bolas conveniente.Resolucin:

En este caso nos encontramos con un problema donde hay variacin de cargas. Es decir que la carga no es constante durante la rotacin del rodamiento. En este caso utilizamos la siguiente frmula para calcular la fuerza media:

Entonces con esa frmula calculamos la fuerza radial media y la fuerza axial media.Ahora debemos proceder eligiendo el rodamiento que vamos a usar. El nico dato que nos brindan es que el dimetro debe ser 55mm o 60mm y que es un rodamiento rgido de bolas. Como en las tablas de la ctedra no aparecen los de dimetro 60mm, elegiremos dimetro 55mm. Todava tenemos 6 opciones posibles de rodamientos. Lo que sigue aqu es probar cada uno de los 6 rodamientos bajo nuestras cargas axiales y radiales y ver cul de ellos supera la duracin de 800 millones de revoluciones.

Pruebo con el rodamiento 6311:

En este caso obtenemos los siguientes datos:

C=71500N

C0=41500N

Fa/Fr=0,729

Fa/C0=0,089

En la tabla obtengo los siguientes resultados inmediatos a Fa/C0=0,089

Fa/Fre

e

X

Y

X

Y

Fa/C0=0,070

1

0

0,56

1,6

0,27

Fa/C0=0,130

1

0

0,56

1,4

0,31

Interpolando obtengo e=0,2824.

Entonces se ve que:

Entonces: X=0,56; Y=1,53.No cumple la condicin pedida de que dure 800 millones de revoluciones, por lo tanto el rodamiento 6311 no es adecuado.

Pruebo con el rodamiento 6411:

En este caso obtenemos los siguientes datos:

C=99500N

C0=63000N

Fa/Fr=0,729

Fa/C0=0,059

En la tabla obtengo los siguientes resultados inmediatos a Fa/C0=0,059

Fa/Fre

e

X

Y

X

Y

Fa/C0=0,040

1

0

0,56

1,8

0,24

Fa/C0=0,070

1

0

0,56

1,6

0,27

Interpolando obtengo e=0,259.

Entonces se ve que:

Entonces: X=0,56; Y=1,67.Es decir que el rodamiento rgido de bolas 6411 tiene una duracin de 1337 millones de revoluciones que supera a las 800 millones requeridas en el enunciado, por lo tanto el rodamiento 6411 es el conveniente para resolver el problema.