Ejes y cojinetes

 EJES  Y  COJINETES 

I.

EJES

• 1.1 CONCEPTO • Se llama eje o árbol al elemento sobre el cual se sientan las partes giratorias de una máquina que verdaderament verdaderamente e resulta ser el eje geométrico de rotación de estas.

• El eje sirve solo para sostener los elementos giratorios , los ejes pueden ser inmóviles respecto a los elementos asentados en ellos o pueden girar junto con ellos . • Los árboles a diferencia de los ejes , además de sostener al elemento giratorio transmite el par de torsión , por consiguiente los árboles resultan cargados no solo por los esfuerzos flectores sino también por el par de torsión que tiene lugar por toda la longitud o en sectores aislados del árbol.

• 1.2 DIÁMETRO DE LOS EJES : • Hay ejes que tienen el mismo diámetro en toda su longitud . • Pero lo usual es que un eje tenga diferentes diámetros . • Ninguno de los ejes es simplemente un cilindro recto , siempre tienen algún detalle adicional. El mas corriente es el menor diámetro de los extremos del eje

• 1.3 EXTREMOS DE EJES: • Suelen ser cilíndricos pero de menor  diámetro que el resto del eje . • El extremo del eje o parte de menor diámetro debe tener una longitud de acuerdo con el diámetro . En general los extremos de ejes corrientes tienen una longitud aproximada del doble que los diámetros en el extremo del eje. • Hay también extremos cónicos muy útiles cuando el eje ha de introducirse dentro de un agujero completo ya que la conicidad facilita la entrada .

EXTREMOS DE EJES:

• 1. 4 • • • •

TIPOS DE EJES 

EJES HUECOS EJES DENTADOS EJES ACANALADOS EJES DE ALAMBRES FLEXIBLES

TIPOS DE EJES 

EJES DENTADOS

• 1.5 SECCIONES DE LOS EJES: • Cuando el eje esta fijo y es el cubo de la pieza el que gira sobre el, de modo que el eje sirve solamente de apoyo y trabaje solo a flexión, pero no torsión, la sección circulares absolutamente necesaria. • Por el contrario, cuando el eje es un árbol de transmisión, puede tener una sección diferente que evite el deslizamiento: esa sección puede ser cualquiera , siempre que el agujero del eje en el que vaya alojado el árbol tenga la misma sección y encaje con él perfectamente.

• 1.6 MATERIALES DE LOS EJES  • resistencia suficientemente altas • la capacidad de poder ser tratados térmica y químico_térmicamente para disminuir la influencia de la concentración de tensiones • La buena maquinabilidad o manejabilidad.

• se utiliza: el acero al carbono de las marcas 25, 30, 40 y 45 por la norma GOST y el normal y elevado de las marcas Ct 3, Ct 4, Ct 5, por la norma GOST. El acero de la marca 45 es el que se emplea mas frecuentemente por  disponer de mayor maquinabilidad; a base de un tratamiento termico se le puede dar altas propiedades mecánicas que alcancen σces. trac > 80 Kg/mm2.

• 1.7 CARACTERÍSTICAS DE LOS EJES.

2 . COJINETES 

2. COJINETES • 2.2 CONCEPTO  • La designación de los cojinetes consiste en dirigir el movimiento de los ejes y de los árboles que están colocados en ellos y soportan los esfuerzos actuantes sobre estos elementos • La finalidad de los cojinetes es disminuir los efectos dañosos de rozamiento y mantener el eje en su posición de trabajo.

• Cojinetes Axiales Los cojinetes axiales impiden el movimiento axial de un punto del eje; por lo tanto, son capaces de proporcionar la fuerza necesaria en la dirección del eje. • Cojinetes Radiales los cojinetes radiales no impiden el desplazamiento axial del eje, sino sólo aquellos perpendiculares al mismo, es decir, los que tienden a separarlo del punto de sujeción.

2.3 TIPOS DE COJINETES   Cojinetes

colgantes para barrenas, recubrimientos de canales y bordes de paletas rascadoras

Cojinetes colgantes para barrenas, recubrimientos de canales y bordes de paletas rascadoras Entre las características inherentes de los cojinetes colgantes se encuentran: la autolubricación, un coeficiente de fricción bajo, una tasa reducida de desgaste, la no contaminación de materiales, una alta resistencia a la abrasión y una operación silenciosa.

 Cojinetes

de rótula montados en metal y cojinetes esféricos • Los cojinetes de chumacera de montaje metálico, de brida lateral y brida central se usan en todo el mundo para resolver  problemas en transmisiones de potencia de servicio liviano y semipesado en una amplia variedad de maquinaria y equipo • Utilizando acero de alta resistencia • Ofrecen una gran flexibilidad en el diseño de máquinas.

•Cojinetes de rótula montados en metal y cojinetes esféricos

Chumaceras,

montajes de brida y formas especiales

• Las chumaceras y los montajes de bridas pueden ser construidas de una sola pieza o de dos piezas, con agujeros perforados a través para ejes o con cojinetes esféricos de rótula construidos de una sola pieza o de dos.

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Cojinetes extremos de rodillos y accesorios

Los cojinetes para extremos de rodillos se usan en forma generalizada para los rodillos de cintas transportadoras. En muchas aplicaciones, estos cojinetes de madera dura autolubricados para extremos de rodillos permiten alcanzar mayores velocidades de carga, obtener un menor  factor de desgaste y tienen un costo menor  que la mayoría de los cojinetes plásticos.

Cojinetes extremos de rodillos y accesorios

Cojinetes lisos y de brida, arandelas de empuje, material en barras • Existe una variedad de materiales metálicos y no-metálicos en dimensiones estándar o según especificaciones para adecuarse a los requerimientos exactos de su diseño.. 

Rodillos para poleas de cable en líneas de enlatado y poleas de diseño especial, ruedas de patines y accesorios • Estos rodillos estándar y de diseño especial están fabricados para satisfacer las demandas de la mayoría de las condiciones de operación presentes en la industria del manejo de materiales. Los rodillos normalmente vienen equipados con cojinetes extremos de madera dura autolubricada o con cojinetes extremos de plástico. 

Los rodillos de uso más común incluyen:  Rodillos de PVC rígido (de alto impacto)  Rodillos de aluminio  Rodillos de acero inoxidable  Rodillos de nilón  Rodillos de acero  Rodillos de madera dura

 Cojinete

que emplea medios de soporte magnéticos

• Comprende dos piezas, caracterizado por la ubicación de sendos imanes permanentes, enfrentados por las polaridades magnéticas del mismo nombre, en forma radial y axial, con respecto a los ejes geométricos del mismo.

MATERIALES • RESISTENCIA : El cojinete soporta la carga que se aplica y la transmite a la estructura que brindas soporte . Las cargas varían por lo cual a veces se requiere de resistencia a la fatiga al igual que resistencia estática. • SUSCEPTIBILIDAD A LA INCRUSTACIÓN : Se relaciona con la capacidad del material para mantener elementos contaminantes en el cojinete sin provocar daños en el muñón que gira . Por tanto es pertinente usar un material blando

• RESISTENCIA A LA CORROSIÓN : Hay que tener en cuenta el entorno global en el que opera el cojinete ; incluyendo el material del que se fabrica el muñón , el lubricante , la temperatura y las partículas en suspensión así como gases o vapores corrosivos .

OTROS MATERIALES • BRONCE FUNDIDO : El cojinete de bronce fundido , SAE CA932 contiene 83% de cobre ,7% de estaño , 7% de plomo , y 3% de zinc ; presentan buena combinación de propiedades para utilizarse en bombas , maquinaria y aparatos domésticos. • BABBITT : Nominalmente contiene 80% de metal original de plomo o estaño .Debido a lo blando que son los babbitts, su susceptibilidad a la incrustación y resistencia al agarre son sobresalientes. Poseen gran plasticidad, termoconductividad y poseen gruesas capas de lubricantes.

• ALUMINIO : Es el mas resistente de los materiales se emplean para uso severo en motores , bombas y aeronaves . Presenta susceptibilidad pobre a la incrustación . • METALES POROSOS : Polvo de bronce , hierro y aluminio se mezclan con plomo o cobre . • PLÁSTICOS : Baja fricción , se denominan materiales autolubricantes .

MATERIALES USADOS EN LA FABRICACIÓN DE COJINETES DE MOTOR • a) Las BIMETALICAS, que usan mezclas de capas de aluminio sobrepuestas sobre acero. Son recomendados para utilizarlos en motores con carga de trabajo mediana, ofreciendo larga duración.

• a)

Las BIMETALICAS SUPERIOR, son usadas en cojinetes de avanzada tecnología para los motores modernos. Las aleaciones de capas de aluminio incluyen silicón, lo que les permite soportar mayores cargas, ofrecer mayor  resistencia al desgaste y evitar las fracturas en la superficie de fricción. Son especialmente recomendados para motores que trabajan bajo condiciones severas y de mayor esfuerzo. • b) Las TRIMETALICAS, emplean aleaciones de tres metales, el cobre, el plomo y el acero. Son altamente resistentes a la fatiga pero son menos resistentes a los daños producidos por efectos de la corrosión. Estos cojinetes son usados en motores de trabajo pesado.

•

c)

Las de BABBITT se utilizan en los cojinetes de los árboles de leva. Los cojinetes de biela y de bancada con esta formulación normalmente se utilizan en motores de competición o alto desempeño. Esto por su capacidad de adaptación a la deformación y absorción de partículas metálicas limitando los riesgos de daños más costosos a la superficie del cigüeñal cuando el motor trabaja bajo carga severa. Su uso es recomendado especialmente en los motores súper cargados de competencia que utilizan combustibles especiales como el nitrometanol o en motores de carrera que usan alcohol.

PROCESOS PARA LA OBTENCIÓN DE COJINETES • MOLDEADO CENTRÍFUGO Un proceso por el

cual se aplica el metal Babbitt a la superficie del cojinete mediante fuerza centrífuga. • MOLDEADO Un proceso ESTÁTICO particularmente útil cuando se fabrican patines de empuje y cojinetes de formas inusuales. • SOLDADURA TIG Un método de aplicación de metal Babbitt sobre una superficie existente de metal Babbitt. • ROCIADO METÁLICO Una parte esencial del proceso de restauración de los diámetros exteriores a las especificaciones originales.

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COJINETE DE MOTOR ELÉCTRICO GRANDE (El calce esférico ha sido rociado con metal para mantener el tamaño del dibujo) ESPECIFICACIONES: 508 mm (20 PULGADAS) DE DIÁMETRO INTERIOR x 508 mm (20 PULGADAS) DE LARGO x 787,4 mm (31 PULGADAS) DE DIÁMETRO ESFÉRICO USO: MOLINO DE ACERO

• PROCESO DE ROCIADO POR LLAMA CON LOS ÚLTIMOS AVANCES TECNOLÓGICOS

• SEGUIMIENTO AVANZADO CBB provee un seguimiento total del material y control de procedimiento para todos los encargos, incluyendo requisitos militares, nucleares y otros de semejante alta calidad.

• PATINES DE EMPUJE DE TURBINA HIDRÁULICA Los servicios incluyen soporte, esmerilado de los patines de empuje y la instalación de elevadores de petróleo de alta presión.

• LÁMINA DE EMPUJE SÓLIDA

FRECUENCIA DE RELUBRICACIÓN Velocidad y Tamaño Generalmente, cuanto más pequeño sea el cojinete y más rápida la velocidad, tanto más frecuente deberá ser la relubricación con grasa.  Temperatura de trabajo Cuando un cojinete trabaja por encima de los 65 º C (150 º F), la frecuencia de relubricación debe ser  incrementada. Por ejemplo, un cojinete operando a 120 º C (250ºF) requerirá reengrasado 10 veces más frecuente que cuando opera por  debajo de los 65 º C (150ºF). 

• CONDICIONES AMBIENTALES Cuando los cojinetes están sometidos a contaminación será necesaria una mayor frecuencia de relubricación.

•LOS COJINETES EN EL MERCADO • • • • • • • •

Cojinete CCVI Cojinete Fenner Drives Cojinete GLACIER Cojinete NB Cojinete NTN Cojinetes anti-corrosión KAYDON Cojinete auto-alineantes CSR Cojinete de aire Newport Motion Control

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Cojinete de aire, de gran rigidez DOVER INSTRUMENT Cojinete de brazo INA Cojinete de contacto óblico para instrumentos BARDEN Cojinete de elevación MUSTHANE S.A. Cojinete de plano de junta diametral ISO ROULEMENTS Cojinete de precisión BARDEN Cojinete de precisión SKF Cojinete de resina alimentaria CSR