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Rodamientos en distintos tipos de desplazamiento

Genoveva de Ros | 22 agosto, 2022

Autor: Shadi Lara Rojas

Definimos un cojinete como un elemento que ha de permitir el movimiento relativo entre una parte fija y una parte móvil, ya sea en rotación, desplazamiento lineal, oscilante o mixto.

Siguiendo este principio de utilización, en el ámbito industrial podemos encontrar distintos tipos de cojinete: rodamientos, cojinetes axiales, cojinetes lineales, arandelas, rótulas, etc.

Cojinete de plástico sobre el eje

Tipos de cojinetes: clasificación

rodamientos de bolas vs. cojinetes de friccion drylin

Podemos clasificarlos de 2 maneras: según la dirección del esfuerzo o según la tecnología constructiva del cojinete. Cada tipo de cojinete nos aportará ventajas e inconvenientes que debemos conocer para poder seleccionar el cojinete más adecuado en el diseño de la maquinaria en cada momento.

Clasificación de cojinetes según la dirección del esfuerzo

Dirección del
esfuerzo
Funcionalidad
Movimiento rotacionalUn eje gira dentro de una parte fija o la parte exterior gira entorno al eje
Movimiento radialLa carga es perpendicular al eje de giro
Movimiento axialLa carga es sobre el eje de giro
Movimiento linealDesplazamiento de un carro sobre un eje o rail. Carga perpendicular al eje
Oscilación y compensación de desalineaciónPivotación de un eje en torno a un punto fijo o rotación de un eje respecto a un plano que no es perpendicular al eje de rotación
Tabla 1: Clasificación de cojinetes según la dirección del esfuerzo
Despiece de un rodamiento de bolas

Clasificación de cojinetes según la tecnología constructiva

Tecnología
Constructiva
Principal ventajaPrincipal inconveniente
RodamientosMáxima reducción de la fricciónRequiere lubricación
…de bolasFactor PxV elevadoMuy sensible a suciedad y químicos
…de agujasCompacto, admite oscilación axialMuy sensible a impactos
Casquillos de fricciónNo requiere mantenimientoRango de aplicación limitado
…de metalMuy alta velocidad de rotaciónCorrosión y mal rendimiento lineal
…de polímeroTrabajo en ambientes difícilesMal rendimiento a altas rotaciones
…de metal con teflónBuen coeficiente de fricciónBaja capacidad de carga, alto desgaste
Tabla 2: Clasificación de cojinetes según su tecnología constructiva

Tipos de cojinetes: ventajas y desventajas

Las tablas anteriores nos muestran una rápida clasificación de los tipos de cojinetes con la principal función y las ventajas y desventaja de cada uno de ellos. Según este punto de partida, podremos establecer unos criterios previstos para poder definir en qué campos de aplicación cada cojinete será más eficaz según su tecnología constructiva.

No obstante, para la selección del tipo de solución, siempre se deben tener en cuenta y evaluar diversos factores. Además de la velocidad de giro y de desplazamiento, en muchas ocasiones se deben respetar también influencias como la temperatura, la lubricación, las vibraciones, el movimiento, el mantenimiento, etc.

Los elementos con rodamiento resuelven aplicaciones:

  • con elevados valores del factor PxV (altas cargas a altas velocidades),
  • aplicaciones para muy altas velocidades
  • movimientos de carga dinámica a partir de 500kg
  • aplicaciones con necesidades de precisión muy estrechas1

1Pueden asegurar precisiones de posicionamiento con tolerancias de centésimas o incluso milésimas de milímetro -según algunos fabricantes

Rodamiento lineal y rodamiento axial
Rodamiento lineal y rodamiento axial

El coeficiente de fricción de estos elementos en condiciones óptimas es muy reducido y permite desplazar o girar grandes cargas con un esfuerzo mínimo. Por el contrario, necesitan de una lubricación externa constante, un mantenimiento cuidadoso y un control de las condiciones ambiente adecuado. Hay que tener en cuenta que la falta de lubricación hará que las bolas interiores aumenten el coeficiente de fricción y dejan de rodar. También la suciedad se colocará entre ellas bloqueándolas, por lo que el coeficiente de fricción aumenta exponencialmente. La presencia de productos químicos agresivos que se utilizan en determinadas industrias eliminan la grasa de los rodamientos y provocan corrosión en los metales empleados, por tanto también será un factor a tener en cuenta.

En el caso de los sistemas de fricción la influencia de la suciedad es mucho menor. No tienen partes móviles en el interior y son sistemas autolubricados. La necesidad de mantenimiento se reduce a su sustitución al final de su vida útil y el coste de adquisición y mantenimiento es más bajo que con los sistemas de rodamiento. Por contra el coeficiente de fricción es más elevado y las tolerancias son más amplias.

Dentro de los diferentes tipos de casquillos metálicos sinterizados existentes, principalmente en bronce, que tienen un funcionamiento a rotación muy bueno ya que resisten grandes velocidades de rotación. Por el contrario, su rendimiento en el trabajo lineal es muy inferior y según la química presente en la aplicación sufren problemas de corrosión.

Las piezas teflonadas tienen uno de los coeficientes de fricción más bajos en comparación con todos los sistemas de fricción, pero la superficie interior es muy dura y tiene problemas de desgaste muy rápido. También hay que tener en cuenta que tienen carcasa metálica, que puede provocar corrosión.

Ejemplos de cojinetes de bronce, de metal con teflón y de polímero
Ejemplos de cojinetes de bronce, de metal con teflón y de polímero

Conclusión

Finalmente, los plásticos autolubricados ofrecen un abanico de materiales que trabajan en seco, no sufren corrosión y pueden trabajar frente a químicos agresivos, suciedad, condiciones atmosféricas o en máquinas con necesidades de limpiezas agresivas. También permiten trabajar a partir de material en bruto, en forma de barra o lámina y mecanizar piezas a medida. Por el contrario, el factor PxV que puede soportar un polímero es limitado y las tolerancias son más amplias. Dentro de este grupo se encuentran los productos de fricción de igus.

nueva fabrica de igus en Colonia

Shadi Lara, Product Manager drylin de igus

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