Cómo funcionan los rodamientos? ¿Se ha preguntado alguna vez cómo las ruedas de los patines en línea y los motores eléctricos giran de forma tan suave y silenciosa? La respuesta está en una pequeña máquina llamada rodamiento.
El rodamiento hace posibles muchas de las máquinas que utilizamos a diario. Sin rodamientos, estaríamos constantemente sustituyendo piezas que se desgastan por el rozamiento. En este artículo, aprenderemos cómo funcionan los rodamientos, veremos algunos tipos diferentes de rodamientos y explicar sus y explorar otros usos interesantes de los rodamientos.
El concepto de rodamiento es muy sencillo: Las cosas ruedan mejor que se deslizan. Las ruedas de tu coche son como grandes rodamientos. Si en lugar de ruedas tuvieras algo parecido a unos esquís, tu coche sería mucho más difícil de empujar por la carretera.
Esto se debe a que, cuando las cosas se deslizan, la fricción entre ellas provoca una fuerza que tiende a frenarlas. Pero si las dos superficies pueden rodar una sobre la otra, la fricción se reduce considerablemente.
Los rodamientos reducen la fricción mediante bolas o rodillos metálicos lisosy una superficie metálica lisa interior y exterior contra la que ruedan las bolas. Estas bolas o rodillos "soportan" la carga, permitiendo que el dispositivo gire suavemente.
Los rodamientos suelen soportar dos tipos de cargas: radiales y axiales. Dependiendo de dónde se utilice el rodamiento, puede recibir toda la carga radial, toda la carga de empuje o una combinación de ambas.
Los rodamientos del motor eléctrico y la polea de la imagen de la derecha sólo soportan una carga radial. En este caso, la mayor parte de la carga procede de la tensión de la correa que conecta las dos poleas.
Este cojinete de la derecha es como el de un taburete de bar. Se carga puramente en empuje, y toda la carga proviene del peso de la persona sentada en el taburete.
El rodamiento anterior es como el del cubo de la rueda de tu coche. Este rodamiento tiene que soportar una carga radial y una carga de empuje. La carga radial proviene del peso del coche, la carga de empuje proviene de las fuerzas de viraje al tomar una curva.
Existen muchos tipos de rodamientos, cada uno de los cuales se utiliza para fines distintos. Por ejemplo rodamiento de bolass, rodamientos de rodillos, rodamientos axiales de bolas, rodamientos axiales de rodillos rodamientos y rodamientos cónicos rodamientos axiales de rodillos.
Rodamiento de bolas
Los rodamientos de bolas, como se muestra a la izquierda, son probablemente los más tipo común de rodamiento. Se encuentran en todo tipo de aplicaciones, desde patines en línea hasta discos duros. Estos rodamientos pueden soportar cargas radiales y axiales, y suelen encontrarse en aplicaciones en las que la carga es relativamente pequeña.
En un rodamiento de bolas, la carga se transmite del anillo de rodadura exterior a la bola, y de la bola al anillo de rodadura interior. Como la bola es una esfera, sólo entra en contacto con el anillo de rodadura interior y exterior en un punto muy pequeño, lo que ayuda a que gire con mucha suavidad. Pero también significa que no hay mucha superficie de contacto que soporte esa carga, por lo que si el rodamiento se sobrecarga, las bolas pueden deformarse o aplastarse, arruinando el rodamiento.
Rodamientos de rodilloscomo el que se ilustra a la derecha, se utilizan en aplicaciones como los rodillos de las cintas transportadoras, donde deben soportar grandes cargas radiales. En estos rodamientos, el rodillo es un cilindro, por lo que el contacto entre la pista interior y exterior no es un punto, sino una línea. De este modo, la carga se distribuye sobre una superficie mayor, lo que permite al rodamiento soportar cargas mucho mayores que un rodamiento de bolas. Sin embargo, este tipo de rodamiento no está diseñado para soportar mucha carga de empuje.
Una variante de este tipo de rodamiento, denominada rodamiento de agujas, utiliza cilindros con un diámetro muy pequeño. Esto permite que el rodamiento encaje en lugares estrechos.
Rodamientos axiales de bolascomo el que se muestra a la izquierda, se utilizan sobre todo para aplicaciones de baja velocidad y no pueden soportar mucha carga radial. Los taburetes de bar y las plataformas giratorias Lazy Susan utilizan este tipo de rodamiento.
Rodamientos axiales de rodilloscomo el que se ilustra a la derecha, pueden soportar grandes cargas de empuje. Suelen encontrarse en engranajes como los de las transmisiones de automóviles, entre las marchas y entre la carcasa y los ejes giratorios. Los engranajes helicoidales utilizados en la mayoría de las transmisiones tienen dientes en ángulo, lo que provoca una carga de empuje que debe ser soportada por un rodamiento.
Rodamientos de rodillos cónicos puede soportar grandes cargas radiales y de empuje.
Los rodamientos de rodillos cónicos se utilizan en los bujes de los automóviles, donde suelen montarse en parejas orientadas en direcciones opuestas para que puedan soportar el empuje en ambas direcciones.