Imagine un mundo en el que las máquinas se detuvieran, los coches dejaran de funcionar y la vida cotidiana tal y como la conocemos se viniera abajo. Este escenario de pesadilla pone de relieve el papel fundamental que desempeñan los rodamientos en la maquinaria moderna. Los rodamientos, que a menudo se pasan por alto, son componentes esenciales que reducen la fricción, garantizan una rotación suave y mantienen la estabilidad de diversos dispositivos. Desde los coches hasta los electrodomésticos, los rodamientos son los caballos de batalla silenciosos que hacen que todo funcione con eficacia. Este artículo explora los conceptos fundamentales de los rodamientos, su importancia y la tecnología que hay detrás de ellos, y le proporciona conocimientos sobre estas indispensables maravillas mecánicas.
Conocimientos básicos que deben comprenderse y función de los rodamientos.
¿Sabe qué tipo de componente mecánico es un rodamiento? Los rodamientos, conocidos como "el elemento básico de la industria de la maquinaria", son componentes importantes ampliamente utilizados en diversas máquinas. En la Lección 1 de la Columna de Rodamientos, explicaremos los conocimientos básicos y la función de los rodamientos.
Un rodamiento es un componente que ayuda a los objetos a girar. Como su nombre indica, un rodamiento es un componente que soporta el "eje" que gira dentro de una máquina.
Las máquinas que utilizan rodamientos son, entre otras, coches, aviones y generadores. También se utilizan en electrodomésticos como frigoríficos, aspiradoras y aparatos de aire acondicionado. En estas máquinas, los rodamientos se encargan de proporcionar soporte al "eje" que tiene instalados diversos componentes, como ruedas, engranajes, turbinas, rotores, etc., ayudando a que el eje gire suavemente.
Dado que en diversos tipos de máquinas se utiliza un gran número de "ejes" giratorios, los rodamientos se han convertido en un componente indispensable conocido como "el elemento básico de la industria de la maquinaria". Aunque los rodamientos puedan parecer poco llamativos, en realidad son esenciales. Sin ellos, no podríamos llevar una vida normal.
Para que las máquinas funcionen sin problemas, ¿qué papel desempeñan exactamente los rodamientos?
Los rodamientos tienen dos funciones principales:
Reducir la fricción y hacer más suave la rotación.
La fricción se produce entre el "eje" giratorio y su soporte, pero el rodamiento se instala entre ellos para reducir la fricción, haciendo que la rotación sea más suave y reduciendo el consumo de energía. Esta es la función de los rodamientos.
Proteger el soporte giratorio y mantener el "eje" giratorio en la posición correcta.
El "eje" giratorio y su estructura de soporte soportan una fuerza considerable. Los rodamientos evitan que se dañe el soporte giratorio debido a esta fuerza y ayudan a mantener el "eje" giratorio en la posición correcta. Gracias a estas funciones de los rodamientos, podemos utilizar las máquinas repetidamente durante mucho tiempo.
Es inimaginable la cantidad de rodamientos que soportan nuestra vida cotidiana, ya que los rodamientos no pueden verse directamente con nuestros ojos. Tomemos como ejemplo un automóvil común. ¿Ha jugado con un juguete de carreras a pilas cuando era pequeño? Muchos recordarán que había un rodamiento instalado en la estructura de soporte de las ruedas del coche. Entonces, ¿cuántos rodamientos necesita realmente un coche?
①Sistema de propulsión (componentes)
Ejemplos: Generador de corriente alterna, turbocompresor, etc.
②Sistema de dirección (componentes)
Ejemplos: Engranaje de dirección, bomba, etc.
③Sistema de transferencia de energía (componentes)
Ejemplos: Transmisión, engranajes diferenciales, etc.
④Sistema de suspensión (componentes)
Por ejemplo: Ruedas, suspensión, etc.
Los automóviles de gama alta pueden utilizar hasta 150 rodamientos, y todos ellos desempeñan un papel esencial. Si no hubiera rodamientos en los automóviles, los componentes no girarían con suavidad, consumirían más energía y las piezas que soportan la rotación se dañarían pronto, lo que provocaría que el vehículo no pudiera funcionar con seguridad y comodidad. Por lo tanto, innumerables rodamientos trabajan silenciosamente detrás de nuestras maravillosas vidas.
Los componentes de los rodamientos funcionan para nuestras vidas. Dado que los rodamientos son componentes esenciales que proporcionan soporte para nuestras vidas, a lo largo de la historia se les ha exigido una gran durabilidad y precisión. Además, con el continuo desarrollo de la tecnología mecánica, cada vez se desarrollarán y aplicarán nuevos rodamientos más especializados para adaptarse a entornos difíciles.
En el futuro, los rodamientos seguirán mejorando y desarrollándose para que nuestras vidas sigan funcionando.
Como ya hemos introducido en la Lección 1, los rodamientos son herramientas que reducen la fricción y ayudan a que los objetos se muevan con suavidad. Pero, ¿cuándo y cómo se inventaron, y cómo evolucionaron y se generalizaron? En esta lección te presentamos la inesperada historia de los rodamientos.
En la antigüedad, los humanos idearon muchas formas de reducir la fricción, y podemos ver un ejemplo en la construcción de las pirámides egipcias.
Las enormes pirámides, que se construyeron acumulando enormes "pesados bloques de piedra", siguen asombrando hoy en día a innumerables personas de todo el mundo. ¿Cómo movían los antiguos estos "pesados bloques de piedra"? La respuesta se ha deducido a grandes rasgos de numerosas pinturas murales halladas en el antiguo Egipto.
Varias pinturas murales del antiguo Egipto representan la construcción de las pirámides, y algunas muestran escenas de personas que colocan objetos circulares de madera bajo los "pesados bloques de piedra" y los hacen rodar. Puede deducirse que los antiguos egipcios reducían la fricción y movían los "pesados bloques de piedra" con menos fuerza utilizando objetos de madera rodantes.
Este método de transporte recuerda al uso de elementos rodantes (rodillos) en los rodamientos.
En todo el mundo hay constancia de intentos humanos por reducir la fricción, aunque varían en cuanto a la época y los métodos empleados. Esto demuestra el gran valor que se ha concedido al transporte de mercancías mediante la reducción de la fricción a lo largo de la historia de la humanidad.
Leonardo da Vinci fue un genial artista italiano del Renacimiento. Tenía una profunda conexión con los rodamientos y fue llamado con razón el "Padre de los rodamientos modernos".
Da Vinci sentía una gran curiosidad por todo e hizo importantes aportaciones al diseño mecánico. Su manuscrito contenía bocetos de diseño de cojinetes indispensables para los dispositivos mecánicos.
Con una creatividad sin parangón, creó una estructura de rodamiento que reducía considerablemente la fricción. La estructura es un dispositivo que intercala una bola rodante (elemento rodante) entre dos placas circulares (anillos de rodadura). Sorprendentemente, el boceto de diseño del rodamiento también incluía una "jaula de retención" que impide que las bolas rodantes entren en contacto entre sí.
Esta estructura es casi idéntica a la utilizada en los rodamientos modernos.
Por tanto, la "estructura básica de los rodamientos", formada por anillos de rodadura, elementos rodantes (como "bolas" o "rodillos") y una jaula de retención, se inventó hace aproximadamente 500 años. El genial Leonardo da Vinci revolucionó los rodamientos con su creatividad.
Sin embargo, incluso después de la invención de la estructura básica de los rodamientos, la fabricación real y la producción en masa no fueron fáciles. Hasta la Revolución Industrial no se generalizó el uso de rodamientos en la maquinaria.
Durante la Revolución Industrial, de mediados del siglo XVIII al XIX, el acero empezó a producirse a gran escala. Por lo tanto, los rodamientos de acero de alta resistencia pudieron producirse en masa y utilizarse ampliamente en diversos campos.
Uno de los grandes inventos surgidos durante la Revolución Industrial fue el "eje de vehículo que utiliza rodamientos". Los primeros rodamientos de uso generalizado fueron los rodamientos de bolas polivalentes utilizados en los ejes de las bicicletas. Posteriormente, también se inventaron los rodamientos para ejes de carruajes que utilizaban rodillos como elementos rodantes.
La aparición del "eje del vehículo que utiliza rodamientos" mejoró enormemente la movilidad y la eficacia del transporte. Como resultado, muchas maquinarias industriales de la época también introdujeron activamente los rodamientos e hicieron grandes contribuciones al desarrollo industrial.
A lo largo de la Revolución Industrial, los rodamientos se convirtieron en un importante componente de apoyo al desarrollo industrial entre bastidores y en una herramienta indispensable en la vida de las personas.
La historia del desarrollo de los rodamientos es la historia del progreso de la civilización humana. Sin la invención de los rodamientos, el ser humano seguiría esforzándose por mover objetos pesados, y nuestra vida no contaría con tantas máquinas que nos proporcionaran servicios cómodos y confortables.
El nacimiento y el progreso de los rodamientos han tenido un enorme impacto en el desarrollo de la civilización. Se puede decir que los rodamientos son la cristalización de la sabiduría y la tecnología de nuestros predecesores y los héroes anónimos detrás de la "historia del desarrollo industrial."
En la Lección 3, presentaremos la estructura del rodamiento y la función de cada componente.
Los rodamientos reducen la fricción mediante el movimiento de rodadura. Como se muestra en la figura 1, cuando el "eje" empieza a girar, varios "elementos rodantes" (como "bolas" o "rodillos") del cojinete empiezan a rodar. Los rodamientos reducen la fricción utilizando este movimiento de rodadura.
En comparación con los cojinetes lisos de "movimiento deslizante", los cojinetes que utilizan el "movimiento de rodadura" son mejores para reducir la fricción y minimizar el consumo de energía de rotación. Entonces, ¿cuál es la estructura de los cojinetes? A continuación, le ofrecemos una introducción detallada.
Aunque existen muchos tipos de rodamientos modernos, su estructura básica es similar a la del rodamiento concebido por Leonardo da Vinci hace unos 500 años.
Los componentes de un rodamiento incluyen:
Anillos de carrera
Los anillos de rodadura soportan la fuerza que actúa perpendicularmente al eje en el caso de los "rodamientos radiales" mostrados en la figura 2. En los rodamientos de bolas, los elementos rodantes son bolas, mientras que en los rodamientos de rodillos, los elementos rodantes son rodillos.
Para este tipo de rodamiento radial se utiliza el anillo de rodadura.
El anillo de rodadura montado en el lado interior del eje se denomina anillo interior.
El anillo de rodadura del lado exterior se denomina anillo exterior, que se monta en la carcasa (※1: consulte la figura 3).
Vivienda
El alojamiento es la parte que entra en contacto con el anillo exterior del rodamiento cuando éste se monta.
Anillo de rodadura
El rodamiento mostrado en la figura 4 se denomina "rodamiento axial", que soporta la fuerza en la misma dirección que el eje.
Para este tipo de rodamientos axiales se utiliza el anillo de rodadura.
El anillo de rodadura montado en el lado del eje se denomina anillo del eje.
El anillo de rodadura montado en el lado del alojamiento se denomina anillo de asiento.
Para lograr una rotación suave, la superficie sobre la que ruedan los elementos rodantes del anillo de rodadura del rodamiento se alisa meticulosamente.
Elemento rodante
Como se muestra en la Tabla 1, los elementos rodantes incluyen "bolas" y "rodillos".
Cuadro 1 Tipos de elementos rodantes
 | Bola | Rodamientos de bolas |
 | Rodillo cilíndrico | Rodamientos de rodillos cilíndricos |
 | Rodillo de agujas | |
 | Rodillo cónico | |
 | Rodillo esférico (en forma de barril) |
Dependiendo de las condiciones de uso, como la capacidad de carga y la velocidad de rotación, se pueden seleccionar varios tipos de elementos rodantes. Trataremos los tipos de rodamientos en la sección de rodamientos de la Lección 4, y los alumnos interesados pueden consultar la página siguiente.
Soporte
Como se muestra en la figura 5, cuando el anillo interior del rodamiento gira, los elementos rodantes también empiezan a rodar. Si no hay un retén en el rodamiento, los elementos rodantes adyacentes entrarán en contacto entre sí.
Cuando la dirección de rodadura de dos elementos rodantes en una superficie de contacto es opuesta, dificulta el movimiento de rodadura de los elementos rodantes.
Para evitar que esto ocurra, se utiliza un retenedor que mantiene separados los elementos rodantes adyacentes para que puedan rodar suavemente. Existen varios tipos de retenedores que pueden seleccionarse en función de las condiciones de uso, como la capacidad de carga y la velocidad de rotación del rodamiento. La figura 6 muestra un tipo representativo de retenedor.
Es evidente que el anillo de rodadura, los elementos rodantes y el retén desempeñan, respectivamente, diferentes funciones. Estas funciones se complementan entre sí para que el rodamiento gire suavemente.
Sin embargo, con sólo estas piezas constituyentes, el rodamiento sigue sin poder girar de forma continua y suave con estabilidad. A continuación, presentaremos otro componente importante de los rodamientos.
Para garantizar una rotación estable y suave de los rodamientos, hay que reducir la fricción del movimiento de rodadura y evitar el desgaste de las piezas. Ahí es donde entran en juego los lubricantes.
Los lubricantes utilizados en los rodamientos son principalmente "grasa" semisólida (pastosa) y "aceite" líquido.
Además, los lubricantes también reducen el calor interno dentro del rodamiento giratorio y prolongan su vida útil. Por lo tanto, los lubricantes también son un "componente importante" para garantizar la rotación estable y suave de los rodamientos.
Los componentes y el lubricante son necesarios para garantizar una rotación estable y suave de los rodamientos.
Los componentes de los rodamientos incluyen el anillo de rodadura, los elementos rodantes y el retén, cada uno de los cuales desempeña una función diferente. Estas funciones se complementan entre sí para permitir que el rodamiento gire suavemente.
Además, los "lubricantes" ayudan a reducir la fricción en el movimiento de rodadura y evitan el desgaste de las piezas. Cada componente desempeña su papel fundamental, permitiendo que el rodamiento gire de forma continua y suave con estabilidad.
Los rodamientos recibirán fuerzas de diferentes direcciones, por lo que pueden clasificarse según la "dirección de la fuerza".
En primer lugar, introduzcamos la fuerza sobre el rodamiento.
La figura 1 muestra la fuerza sobre el rodamiento utilizado para la rueda del coche con un neumático instalado. Una es la fuerza que soporta el peso del coche (mostrada por la flecha azul en la figura 1), y el rodamiento debe soportar la fuerza perpendicular al eje de la rueda del coche.
Además, la fuerza centrífuga se produce cuando el coche gira (mostrado por la flecha roja en la figura 1), y el cojinete soportará la fuerza en la misma dirección que el eje del coche.
Como se ha indicado anteriormente, los rodamientos suelen soportar fuerzas procedentes de distintas direcciones. Por lo tanto, los rodamientos pueden clasificarse según la dirección de la fuerza y la capacidad de carga. Los rodamientos soportan cargas radiales y cargas axiales; la fuerza que soportan los rodamientos se denomina "carga"; la fuerza perpendicular al eje se denomina "carga radial"; la fuerza en la misma dirección que el eje se denomina "carga axial".
Clasificación de los rodamientos
Según la dirección de la fuerza que puede soportar el rodamiento y la forma del elemento rodante, los rodamientos pueden dividirse en los cuatro tipos que figuran en el cuadro 1.
Tabla 1: Clasificación de los rodamientos
| Elemento rodante | |||
| Bola | Rodillo | ||
| Dirección principal de la fuerza | Perpendicular al eje (carga radial) | Rodamientos radiales de bolas | Rodamientos radiales de bolas |
| Misma dirección que el eje (carga axial) | Rodamientos axiales de bolas | Rodamientos axiales de bolas | |
Rodamientos radiales de bolas
Los rodamientos radiales de bolas son rodamientos "de bolas" que soportan la fuerza "perpendicular a la dirección del eje". Los rodamientos rígidos de bolas (rodamientos de bolas) son un tipo de rodamiento radial de bolas.
Los rodamientos rígidos a bolas son los tipos de rodamientos más utilizados.
Los rodamientos rígidos a bolas no sólo pueden soportar cargas radiales, sino también cierto grado de cargas axiales bidireccionales. Cuando se soporta una carga axial mayor, deben utilizarse rodamientos de bolas de contacto angular, que se presentarán más adelante.
Rodamientos de bolas de contacto angular
Los rodamientos a bolas de contacto angular pueden soportar simultáneamente cargas radiales y cargas axiales unidireccionales. Cuando se soportan cargas axiales bidireccionales, deben utilizarse dos o más rodamientos a bolas de contacto angular combinados.
Cuando los rodamientos soportan una "carga radial" y una "carga axial", el ángulo entre la dirección de la carga soportada por el anillo de rodadura y el elemento rodante y la dirección perpendicular al eje se denomina ángulo de contacto.
El ángulo de contacto se divide generalmente en 15°, 30° y 40°, que se representan con las letras C, A y B, respectivamente.
Los rodamientos radiales de rodillos son rodamientos "de rodillos" que soportan la fuerza "perpendicular a la dirección del eje". Los rodamientos radiales de rodillos soportan cargas mayores que los rodamientos radiales de bolas y existen diferentes tipos en función del tipo de rodillo, como los rodamientos de rodillos cilíndricos, los rodamientos de agujas, los rodamientos de rodillos cónicos y los rodamientos de rodillos esféricos.
Rodamientos de rodillos cilíndricos
Los rodamientos de rodillos utilizan "rodillos cilíndricos". Los rodamientos de rodillos cilíndricos soportan cargas radiales mayores que los rodamientos rígidos a bolas y pueden utilizarse en máquinas que generan fuerza de impacto.
Rodamientos de agujas
Los rodamientos de rodillos utilizan "rodillos en forma de aguja". Los rodamientos de agujas utilizan rodillos en forma de aguja con un diámetro menor que los rodillos cilíndricos, como se muestra en la figura 5. La escasa altura de la sección transversal de este tipo de rodamiento ayuda a conseguir la miniaturización y el aligeramiento de las máquinas.
Rodamientos de rodillos cónicos
Los rodamientos de rodillos cónicos utilizan "rodillos cónicos" cónicos.
Los rodamientos de rodillos cónicos son muy utilizados en los rodamientos radiales de rodillos y pueden soportar simultáneamente cargas radiales y cargas axiales unidireccionales. Cuando soportan cargas axiales bidireccionales, deben combinarse dos o más rodamientos de rodillos cónicos.
Rodamientos de rodillos a rótula
Los rodamientos de rodillos a rótula utilizan "rodillos esféricos" en forma de barril, como se muestra en la figura 7, montados entre la "superficie de rodadura del anillo exterior con rótula" y la "superficie de rodadura del anillo interior". Por lo tanto, el anillo interior, el elemento rodante y la jaula del rodamiento de rodillos a rótula pueden girar mientras están inclinados hacia el anillo exterior.
Como se muestra en la figura 8, los rodamientos de rodillos a rótula se utilizan en máquinas que soportan grandes cargas y tienen ejes propensos a la flexión. Figura 8: Aplicación de los rodamientos de rodillos a rótula.
Existen varios tipos de "cojinetes" en función de la dirección y la magnitud de la carga aplicada. El tipo de "cojinete" adecuado debe elegirse en función del estructura de la máquina o uso. Además de los tipos aquí presentados, existen muchos otros tipos de "rodamientos".
Los ámbitos de aplicación de los rodamientos en automoción.
En esta columna, explicaremos cómo se utilizan los rodamientos con el ejemplo de los engranajes de transmisión y diferencial que transmiten la potencia del motor a los ejes del vehículo en los automóviles.
La fuerza motriz necesaria para los automóviles depende de las condiciones de conducción, como la conducción a alta velocidad o la necesidad de una mayor fuerza motriz en pendientes, etc. La transmisión es un dispositivo que convierte la potencia del motor en fuerza motriz adecuada para la conducción y la transmite al eje. Dentro de la transmisión, se utilizan diferentes tipos de cojinetes para desempeñar sus respectivas funciones, y también se utilizan muchos cojinetes en las piezas del automóvil.
La transmisión puede dividirse a grandes rasgos en dos tipos: manual y automática. En los coches con transmisión manual, la palanca de cambios está situada en el lado del conductor.
El operador acciona manualmente la palanca de cambios para convertir la potencia del motor en fuerza motriz adecuada a las condiciones de conducción. La transmisión manual se compone de ejes y engranajes. A continuación, presentamos los rodamientos que soportan estos componentes.
Rodamientos que soportan los ejes
Los tipos de cojinetes adecuados se eligen en función de la potencia del motor para soportar la rotación del eje y la fuerza generada por los engranajes.
Tabla 1. Rodamientos que soportan los ejes.
| Carga radial | Carga axial | Tipos de rodamientos |
| Pequeño | Pequeño | Rodamiento rígido de bolas |
| Grande | Pequeño | Rodamientos de rodillos cilíndricos |
| Grande | Grande | Rodamiento de rodillos cónicos |
Rodamientos para soporte de engranajes
En una transmisión manual, los engranajes siempre engranan entre sí y giran.
Para transmitir la fuerza motriz adecuada para la conducción, seleccione la marcha adecuada (A) accionando la palanca. La marcha (A) seleccionada se conecta entonces al eje y gira a la misma velocidad que éste.
Cuando cambian las condiciones de conducción y es necesario transmitir una fuerza motriz diferente a las ruedas, la marcha (A) conectada al eje se levanta del eje accionando la palanca y se selecciona la marcha (B) adecuada para la fuerza motriz diferente. La marcha (B) seleccionada se conecta entonces al eje y gira a la misma velocidad que éste.
En este momento, el engranaje (A) que se levanta del eje gira a una velocidad diferente en comparación con el eje. Para permitir que el engranaje y el eje giren a velocidades diferentes, se instalan rodamientos de agujas (componentes con rodillos de agujas y jaulas) entre la superficie interior del engranaje (lado interior) y la superficie exterior del eje (lado exterior) para que rueden entre ellos.
Cuando un coche gira a la izquierda o a la derecha, la velocidad del eje de la rueda interior se reduce, mientras que la velocidad del eje de la rueda exterior aumenta. El engranaje diferencial es un dispositivo que convierte la fuerza motriz de la transmisión en una fuerza motriz mayor y la transmite a los ejes de las ruedas izquierda y derecha para conseguir velocidades diferentes.
El engranaje diferencial se instala con el eje del engranaje pequeño (el eje del lado de la transmisión) y el engranaje del lado del eje que engranan verticalmente. Los cojinetes soportan la rotación del eje y la fuerza generada por los engranajes.
Rodamientos de rodillos cónicos para eje portante
La combinación de rodamientos de rodillos cónicos soporta cargas radiales y axiales bidireccionales, garantizando el engranaje correcto de los engranajes y transmitiendo grandes fuerzas motrices a los ejes de las ruedas izquierda y derecha.
Resumen
Este artículo presentaba los rodamientos utilizados en los dispositivos que transmiten la potencia del motor a los ejes de las ruedas, pero en los automóviles, muchas otras piezas también utilizan un gran número de rodamientos.
Cada rodamiento desempeña su propia función y mejora las prestaciones de conducción y la seguridad del vehículo. Para seguir mejorando la seguridad y el confort de los automóviles, los requisitos de rendimiento y fiabilidad de los rodamientos seguirán aumentando en el futuro.
Presentaremos los rodamientos utilizados en máquinas de los tres campos de "fabricación de energía", "fabricación de materias primas" y "transformación de productos".
Los generadores son máquinas cruciales para producir energía que alimente nuestra vida cotidiana. Los aerogeneradores han ganado una inmensa popularidad en todo el mundo.
Sin embargo, debido a la elevada ubicación de instalación de las turbinas eólicas, éstas plantean importantes retos de mantenimiento. Así pues, los rodamientos utilizados en los aerogeneradores deben poseer una alta fiabilidad, con tasas de fallo mínimas y una larga vida útil.
Hay muchos rodamientos utilizados en las turbinas eólicas, y aquí hablaremos de los principales rodamientos de husillo responsables de aceptar la fuerza de rotación del viento y transmitirla al generador.
Rodamientos del eje principal
Los aerogeneradores utilizan la energía del viento para hacer girar su eje principal y transmitir energía rotacional al generador para generar electricidad.
El rodamiento del husillo principal es responsable de soportar el peso de las palas y los componentes giratorios, además de soportar las fuerzas irregulares del viento que varían en tamaño y dirección. Debido a estos estrictos requisitos funcionales, los rodamientos de rodillos a rótula son la opción principal para los rodamientos del husillo principal, conocidos por su capacidad para soportar grandes fuerzas y sus excelentes características de autoalineación.
■ ¿Qué es la propiedad de autoalineación?
La autoalineación se refiere a la cualidad del anillo interior, los elementos rodantes y la jaula de girar suavemente incluso cuando el anillo exterior está inclinado.
Para soportar la importante carga, los rodamientos del husillo principal suelen emplear rodamientos oscilantes de rodillos de gran tamaño, generalmente superiores a 1 metro.
Los trenes de laminación de acero son máquinas que constituyen la columna vertebral de la fabricación de materias primas al producir materiales de acero de diversas formas para distintos usos. Presentemos estos equipos.
Rodamientos utilizados en la fabricación de materias primas - Tren de laminación de acero En un tren de laminación, los materiales de acero se prensan y laminan entre dos rodillos que giran en sentido contrario.
Además, como dice el refrán, "golpea mientras el hierro está caliente", los materiales de acero suelen laminarse a altas temperaturas. Así pues, los rodamientos utilizados en esta situación deben soportar altas temperaturas y fuerzas para permitir que los rodillos giren.
Rodamientos para cilindros de trabajo
Los rodillos de trabajo de los trenes de laminación de acero se apoyan en rodamientos de rodillos cónicos de cuatro hileras para soportar las elevadísimas cargas radiales y las cargas axiales bidireccionales que se generan durante el proceso de laminación.
Rodamientos de apoyo
A pesar de la tendencia de los rodillos de trabajo a deformarse bajo las importantes cargas generadas durante la laminación, los rodillos de apoyo suprimen eficazmente este fenómeno. Los rodillos de apoyo utilizan rodamientos de rodillos cilíndricos de cuatro hileras que soportan grandes cargas radiales y rodamientos de rodillos cónicos de varias hileras que soportan cargas axiales.
Por último, presentaremos los equipos utilizados habitualmente en la transformación de productos.
Los equipos utilizados para procesar diversos productos y piezas según su uso específico se conocen como "máquinas herramienta". En los últimos años se han popularizado cada vez más los centros de mecanizado que realizan procesos controlados por ordenador.
Los centros de mecanizado pueden lograr una precisión y un procesamiento fino difíciles de conseguir manualmente, al tiempo que reducen significativamente el tiempo de procesamiento.
Para evitar cambios en las dimensiones de la pieza y reducir la precisión de procesamiento debido al calor generado durante el mecanizado, los husillos principales (donde se instala la herramienta) de los centros de mecanizado requieren rodamientos con propiedades de baja expansión térmica.
Rodamientos del eje principal
El husillo principal de un centro de mecanizado utiliza rodamientos de bolas de contacto angular para soportar las cargas radiales y axiales durante el mecanizado.
Este tipo de cojinete utiliza cerámica como material de apoyo. Estos rodamientos cerámicos pueden suprimir los cambios de tamaño de las piezas de trabajo al presentar una baja expansión térmica durante la rotación a alta velocidad.
Además, estos cojinetes pueden suministrar el lubricante necesario sólo a los lugares adecuados donde se produce el calor y lo descargan rápidamente, lo que ayuda a evitar el sobrecalentamiento.
Resumen: Cojinetes que sostienen nuestra vida
Las máquinas utilizadas en la fabricación de energía, materiales y productos pueden parecer poco comunes en nuestra vida cotidiana; sin embargo, como hemos visto, muchos rodamientos apoyan el funcionamiento de estas máquinas. Estos rodamientos no solo soportan la rotación de las máquinas, sino que también proporcionan un valioso apoyo a nuestras actividades diarias.
Los componentes de los rodamientos ordinarios están hechos de materiales metálicos y utilizan aceite lubricante o grasa como lubricantes. Sin embargo, si estos rodamientos ordinarios se utilizan en entornos donde se genera electricidad, magnetismo y son susceptibles a la corrosión por ácidos y álcalis, se dañarán rápidamente y no podrán girar con suavidad.
Para garantizar su uso en las condiciones mencionadas, se desarrollan rodamientos con materiales y lubricantes especiales para entornos de uso especiales.
La unidad exterior del aire acondicionado está equipada con un ventilador que envía aire al exterior, y los cojinetes soportan este ventilador. En los últimos años, los motores que pueden controlar la velocidad de rotación del ventilador (conversión de frecuencia) son cada vez más frecuentes. Sin embargo, debido a sus características, el motor puede generar tensión de corriente de alta frecuencia durante su funcionamiento.
Cuando la tensión se acumula hasta cierto nivel, la corriente fluye por el interior del rodamiento, lo que puede provocar su rotura. Este fenómeno se denomina "erosión eléctrica". Por lo tanto, se necesitan rodamientos cerámicos con un excelente rendimiento de aislamiento (no son fácilmente conductores) como elementos rodantes del rodamiento.
Además, los rodamientos cerámicos también se utilizan en equipos críticos, como motores mecánicos de instalaciones relacionadas con infraestructuras y hospitales, para evitar fallos repentinos de los equipos.
Imagen 3 - Resonancia magnética (RM)
A medida que el envejecimiento se agrava, aumenta la atención de la gente por la salud, y los equipos médicos aumentan constantemente en todo el mundo. La resonancia magnética (IRM) utiliza una potente fuerza magnética para captar órganos y vasos sanguíneos para su examen interno.
Si se utilizan cojinetes ordinarios bajo el fuerte magnetismo de la resonancia magnética, interferirán con el campo magnético y no se podrá realizar un examen preciso. Además, los cojinetes no pueden girar con suavidad.
Por lo tanto, cuando se utiliza para la resonancia magnética, se requieren cojinetes que no se vean afectados por un magnetismo fuerte.
El anillo de rodadura y los elementos rodantes de la camisa del rodamiento utilizan cerámica, que no se ve afectada fácilmente por el magnetismo. La jaula utiliza resina con un excelente rendimiento de lubricación, lo que contribuye a un examen médico preciso.
En los monopatines utilizados por los atletas olímpicos, los rodamientos se han desarrollado de nuevo en función de las expectativas de los atletas. Cada una de las cuatro ruedas del monopatín utiliza dos rodamientos (un total de ocho).
El monopatín está equipado con rodamientos que utilizan bolas de cerámica y tienen una tratamiento superficial en el anillo de rodadura y la jaula, lo que aumenta la sensación de "rotación ligera y suave" y de "conducción cómoda".
Además, permite a los atletas mantener la velocidad hasta el final de la carrera, lo que les permite desafiar habilidades más difíciles. Por lo tanto, contribuye a completar con éxito movimientos de habilidad difíciles como el "heel flip".
Como fundador de MachineMFG, he dedicado más de una década de mi carrera a la industria metalúrgica. Mi amplia experiencia me ha permitido convertirme en un experto en los campos de la fabricación de chapa metálica, mecanizado, ingeniería mecánica y máquinas herramienta para metales. Estoy constantemente pensando, leyendo y escribiendo sobre estos temas, esforzándome constantemente por mantenerme a la vanguardia de mi campo. Deje que mis conocimientos y experiencia sean un activo para su empresa.
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