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Los
elementos rodantes pueden ser bolas o rodillos que ruedan entre las
superficies esmeriladas o pulidas de los componentes rotativo y
estacionario, estas superficies se llaman anillos de rodadura o pistas.
Los componentes rotativo y estacionario y los elementos rodantes de los
rodamientos, generalmente se fabrican
de acero endurecido de alta calidad.
Especialmente
para reducir al mínimo el desgaste, resistir contra la fatiga, evitar la
identación de las pistas bajo carga, proveer superficies de rodadura
lisas; y componentes resistentes y rígidos que mantengan los ejes
alineados.
Hay
varios tipos de rodamientos, aunque algunos de ustedes ya los identifican,
es bueno recordar cómo están estructurados, pues te ayudará a entender
todas sus aplicaciones.
En
los rodamientos de bolas, las bolas corren en las pistas
acanaladas. Cuando las cargas son ligeras, las bolas tienen contacto
puntual con sus anillos (1).
Cuando
las cargas son pesadas, las bolas y los anillos se deforman formando un área
reducida de contacto y con alta concentración de esfuerzo (2).
En
los rodamientos de rodillos cilíndricos, un rodillo puede soportar
más carga que una bola debido a que su contacto con los anillos es
lineal. Si las cargas son pesadas, el rodillo y las pistas se deforman
creando una zona de contacto larga y angosta.
Para
capacidades de carga idénticas, un rodamiento de rodillos puede ser menor
en diámetro que uno de bolas. Esto se logra usando rodillos más largos y
de menor diámetro. Un rodamiento de rodillos cilíndricos soporta altas
cargas radiales, pero si tiene que soportar una carga axial o de empuje
(carga paralela al eje del rodamiento), la carga axial total es soportada
por los rebordes y extremos de los rodillos causando fricción deslizante.
En
los rodamientos de rodillos esféricos, el anillo exterior tiene la
forma de una esfera. Los rodillos son curvos para igualar el radio del
anillo exterior y el anillo interior es curvo para permitir el
desalineamiento.
Sujeto
a altas cargas, la deformación de los rodillos y pistas forman un área
de contacto a lo largo de la longitud del rodillo. La concentración del
esfuerzo es alta en el centro del rodillo y disminuye hacia sus bordes.
Esta
distribución desigual de la carga produce una acción de rodadura
nivelada, solamente en dos puntos de contacto sobre cada rodillo cargado,
y un movimiento deslizante en el resto del área de contacto.
Los
rodamientos de bolas, y los rodamientos de rodillos cilíndricos y esféricos,
no tienen posibilidad de modificar los espacios libres internos después
de su instalación, por esto, proveen solamente un espacio libre radial
fijo.
Sin
embargo, debido a que la taza y el cono son separables, en un rodamiento
de rodillos cónicos puede ajustarse el espacio libre de compensación
entre los anillos y rodillos.
Esta
operación puede efectuarse moviendo la taza o el cono axialmente durante
la instalación.
Con
ajuste más exacto y preciso, un rodamiento de rodillos cónicos puede
maximizar el rendimiento de la máquina y prolongar la vida útil del
rodamiento.
Además,
logra una acción de rotación pura que ningún otro tipo de rodamiento
puede lograr. Sus rodillos se alínean por si mismos bajo las cargas para
mantener el movimiento de rotación pudo y el contacto más completo con
el rodillo.
El
rodamiento de rodillos cónicos está diseñado para que los elementos cónicos,
cuando son proyectados por sus ápices, todos se junten en un punto común
del vértice del rodamiento. La capacidad de un rodamiento de rodillos cónicos
de soportar altas cargas tanto radiales como axiales, significa que las
piezas auxiliares tales como arandelas de empuje, ya no son necesarias.
Y,
con menos piezas, se reducen espacios y costos. Además de que, en algunas
aplicaciones, se mejora la seguridad del funcionamiento.
Un
rodamiento de rodillos cilíndricos puede soportar altas cargas axiales,
como en una montaña rusa deslizándose cobre carriles rectos.
Sin
embargo, un buen ejemplo de la necesidad de capacidad de soporte de los
dos tipos de carga (axiales y radiales), puede observarse en el
funcionamiento de un carro en una montaña rusa cuando se desplaza
velozmente por las curvas, al mismo tiempo que soporta el peso de los
pasajeros. La capacidad de soportar ambas cargas solo la tiene un
rodamiento de rodillos cónicos.
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Los
rodamientos de bolas, rodillos cilíndricos y esféricos, son
dispositivos efectivos contra la fricción. Pero los rodamientos de
rodillos cónicos combinan características que los demás no pueden
ofrecer:
- Espacio
o claro para ajuste
- Contacto
lineal y movimiento de rotación puro, y
- Capacidad
para soportar cargas radiales y axiales en cualquier combinación.
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