Los principios básicos de diseño y aplicación de los cojinetes antifricción fueron concebidos hace muchos siglos. Se originaron con el propósito de disminuir la fricción únicamente. La historia indica que siempre el hombre quiso mover objetos pesados sobre la superficie de la Tierra. Sabemos que a partir del año 1100 a. de J.C. la fricción se redujo introduciendo rodillos entre los objetos y las superficies sobre las cuales se movían. Los asirios y babilónicos usaban rodillos para mover grandes piedras para sus monumentos y palacios. A través de la historia se pueden contar ejemplos similares en la lucha del hombre contra la fricción. Todas las partes rotatorias de maquina¬ria se soportan mediante algún tipo de cojinete. Estos pueden clasificarse en dos grupos: chumaceras o cojinetes de manguito y cojinetes antifricción.
CHUMACERAS O COJINETES DE MANGUITO
Este tipo de cojinetes ofrece el medio más simple y económico para soportar una parte en movimiento. No tienen partes móviles y normalmente son de una pieza metálica que encierra un eje. La palabra chumacera significa la parte soportada del eje.
El rendimiento de los cojinetes está afectado por las condiciones de velocidad, materiales en contacto, holguras, temperatura, lubricación, tipo de carga, etc. El mantenimiento de una película de aceite entre la superficie del cojinete es de importancia, primordial para reducir la fricción, disipar el calor y disminuir el desgaste evitando el contacto directo de metal con metal. Los períodos más críticos de operación ocurren durante el arranque y las paradas, cuando la carga puede poner en contacto directo las superficies del cojinete y el eje.
El eje debe tener un acabado suave y de una dureza superior a la del material del cojinete. Mientras más suave y duro sea el eje, mayor es el rendimiento. La longitud del cojinete normalmente debe estar entre una y dos veces el diámetro del eje y su diámetro exterior aproximadamente 25% mayor que el diámetro del eje.
Los materiales más comunes para cojinetes de manguito son el bronce, el babbit y el latón y deben tener ranuras de lubricación a menos que sean cojinetes impregnados de aceites (autolubricadores), recomendables en lugares difíciles o imposibles de aplicar lubricación. En cuanto sea posible se recomienda aplicar lubricación adicional lo cual garantiza una vida más larga y mayor rendimiento. La figura 20.3 ilustra varios métodos efectivos de lubricación.
TABLA
COJINETES DE EMPUJE
TABLA
COJINETES DE RODILLOS AHUSADOS
TABLA
COJINETES RADIALES DE BOLAS
Nota: cuando se quiere el anillo de retención del mismo lado que el sello, se especifica ZNBR.
NOMECLATURA DE COJINETES DE BOLAS
CARGAS DE COJINETES
CONSIDERACIONES EN LA SELECCIÓN DE LOS TIPOS DE COJINETES
Los diseñadores de maquinaria cuentan en la selección de cojinetes con una gran variedad de tipos y tamaños. Cada uno de estos tipos tiene características adecuadas para ciertas aplicaciones. Aunque algunas veces la selección puede presentar problemas complejos que demandan considerable experiencia, las siguientes consideraciones sirven como una guía general para las aplicaciones comunes.
- Por lo general los cojinetes de bolas en tamaños pequeños y cargas livianas son los más económicos, mientras que los cojinetes de rodillos son los menos costosos en los tamaños mayores y más altas cargas.
- Los cojinetes de rodillos operan de manera más satisfactoria que los de bolas bajo cargas de impacto.
- En el caso de existir desalineamiento entre el bastidor y el eje, se debe usar un cojinete autoalineador de bolas o un cojinete de rodillos esféricos.
- Los cojinetes axiales de bolas sólo se deben someter a cargas de puro empuje. A altas velocidades es mejor usar rodamientos con garganta profunda o con contacto angular, aún para casos de puro empuje.
- Los cojinetes autoalineadores de bolas y de rodillos cilíndricos tienen muy bajos coeficientes de fricción.
- Los cojinetes de garganta profunda se consiguen de tipo sellado pudiéndose prelubricar para operar sin atención por largos períodos.
NORMAS PARA EL AJUSTE Y MANTENIMIENTO DE LOS COJINETES DE FRICCIÓN
- En la mecanización y ajuste de los cojinetes de fricción se han de observar escrupulosamente las tolerancias recomendadas.
- Se ha de procurar que las superficies de gorrones y cojinetes queden perfectamente pulidas y, en su caso, rectificadas.
- Revísense los cojinetes periódicamente para proceder, cuando sea necesario, a su reparación o reajuste.
- Cuídese muy bien de que estén siempre lubricados perfectamente. Para ello, si el engrase es automático, vigílese su funcionamiento; si el engrase es por engrasador manual, engrásese todos los días o con la frecuencia que indique la casa constructora de la máquina.
- Si una máquina tiene varios engrasadores, llénense de aceite siguiendo siempre el mismo orden. Así se facilitará y abreviará la operación y se tendrá la seguridad de que no se ha olvidado ninguno.
- Si un cojinete presenta un calentamiento anormal, averigüese inmediatamente la causa y corríjase antes de que sea tarde y se llegue a una avería irreparable.
La causa del calentamiento puede ser la falta o insuficiencia de engrase, el exceso de carga o de tensión en las correas de las poleas, la falta de alineación o torcedura de un eje, cuerpos extraños, etc.
Citar este texto en formato APA: _______. (2011). WEBSCOLAR. Tipos de Cojinetes y sus características. https://www.webscolar.com/la-historia-de-los-cojinetes. Fecha de consulta: 22 de diciembre de 2024.