El rodamiento hace posible muchas de las máquinas que usamos todos los días. Sin cojinetes estaríamos reemplazando constantemente piezas que se desgastan por la fricción, los objetos ruedan más fácilmente de lo que se deslizan. Las ruedas de tu coche son como grandes cojinetes. Si tuviera algo como esquís en lugar de ruedas, su automóvil sería mucho más difícil de empujar por la carretera.
Cuando los objetos se deslizan, la fricción entre ellos provoca una fuerza que tiende a frenarlos. Pero si las dos superficies pueden rodar una sobre la otra, la fricción se reduce considerablemente.
Los rodamientos reducen la fricción al proporcionar bolas o rodillos lisos, y superficies internas y externas lisas para que las bolas rueden. Estas bolas o rodillos "soportan" la carga, lo que permite que el dispositivo gire suavemente.
Carga de cojinetes
Los rodamientos suelen experimentar dos tipos de carga: radial y de empuje. Dependiendo de dónde se use el rodamiento, puede ver carga radial, carga de empuje o una combinación de ambas.
Los cojinetes en una combinación de motor eléctrico y polea enfrentan solo una carga radial. La mayor parte de la carga proviene de la tensión en la correa que conecta las poleas.
Los cojinetes en taburetes de bar y Susans perezosos están totalmente cargados por empuje. Toda la carga proviene del peso de los objetos.
El cojinete en el cubo de la rueda de su automóvil debe soportar cargas radiales y de empuje. La carga radial proviene del peso del automóvil; la carga de empuje proviene de las fuerzas en las curvas cuando da la vuelta.
Rodamientos de bolas
Los rodamientos de bolas son el tipo de rodamiento más común (vea la ilustración). Estos rodamientos pueden soportar cargas radiales y de empuje, y generalmente se encuentran en aplicaciones donde la carga es relativamente pequeña.
En un rodamiento de bolas, la carga se transmite desde la pista exterior a las bolas y de las bolas a la pista interior. Dado que la bola es una esfera, solo entra en contacto con la pista interior y exterior en un punto, lo que ayuda a que gire suavemente. Pero también significa que no hay mucha área de contacto que lleve esa carga. Si el rodamiento está sobrecargado, las bolas pueden deformarse o agrietarse, arruinando el rodamiento.
Rodamientos de rodillos
Los rodamientos de rodillos se utilizan en aplicaciones tales como rodillos de banda transportadora donde deben soportar cargas radiales pesadas. En estos rodamientos, el rodillo es un cilindro. El contacto entre las pistas internas y externas es una línea en lugar de un punto. Esto distribuye la carga sobre un área más grande, lo que permite que el rodamiento maneje cargas mucho mayores que un rodamiento de bolas. Sin embargo, este tipo de cojinete no está diseñado para soportar cargas de empuje.
Un rodamiento de agujas es una variación del rodamiento de rodillos. Utiliza cilindros que son rodillos de muy pequeño diámetro. Esto permite que el rodamiento encaje en lugares estrechos.
Cojinete de empuje de bolas
Los rodamientos axiales de bolas se utilizan principalmente para aplicaciones de baja velocidad y no pueden soportar mucha carga radial. Las sillas giratorias y las herramientas manuales pequeñas utilizan este tipo de cojinete.
Cojinete de empuje de rodillos
Los rodamientos axiales de rodillos pueden soportar grandes cargas axiales. A menudo se encuentran en engranajes de transmisiones de automóviles entre engranajes y entre la carcasa y los ejes giratorios. Los engranajes helicoidales utilizados en la mayoría de las transmisiones tienen dientes en ángulo. Esto provoca una carga de empuje, que debe ser soportada por un rodamiento.
Rodamientos de rodillos cónicos
Los rodamientos de rodillos cónicos pueden soportar grandes cargas radiales y de empuje. Se utilizan en bujes de automóviles donde generalmente se montan en pares en direcciones opuestas, por lo que pueden manejar el empuje en ambas direcciones.
Cojinetes magnéticos
Algunos dispositivos de muy alta velocidad, como los sistemas avanzados de almacenamiento de energía de volante, utilizan cojinetes magnéticos. Estos cojinetes permiten que el volante flote en un campo magnético creado por el cojinete.
Algunos volantes funcionan a velocidades cercanas a las 50.000 rpm. Los rodamientos de bolas o de rodillos se fundirían o explotarían a estas velocidades. Los cojinetes magnéticos no tienen partes móviles. Pueden manejar estas increíbles velocidades.
Fuente: plantengineering