Dominar los rodamientos planos: consejos esenciales

Ya se trate de automóviles, aviación, fabricación industrial o electrodomésticos, casi todos los equipos mecánicos requieren cojinetes planos para garantizar su funcionamiento normal.

La importancia de los rodamientos planos radica en su capacidad para reducir la fricción entre los componentes mecánicos y soportar la carga, asegurando un buen funcionamiento del equipo. Una vez que los rodamientos planos tienen problemas o fallan, se producirá una disminución en el rendimiento mecánico.

¿Qué son los rodamientos planos?

Cojinetes planos son una forma común de cojinetes lisos y su estructura suele consistir en dos superficies planas que se mueven entre sí. Más concretamente, los rodamientos planos constan de un asiento de rodamiento fijo y un cuerpo de rodamiento giratorio. El asiento del rodamiento suele ser un componente del cuerpo con un orificio plano y el cuerpo del rodamiento es una pieza giratoria cilíndrica o plana que coincide con el orificio del asiento del rodamiento.

Al trabajar, el cuerpo del cojinete girará en el orificio del asiento del cojinete y se formará una película lubricante fluida entre los dos con la ayuda de un lubricante líquido o sólido, lo que hará que la rotación sea relativamente suave y sin obstáculos. Los rodamientos planos se utilizan principalmente para soportar cargas radiales y también pueden soportar parte de la carga axial procesando superficies inclinadas.

Los rodamientos planos tienen una estructura simple y son fáciles de fabricar, por lo que se utilizan ampliamente.

Función de los rodamientos planos

Los rodamientos planos desempeñan un papel importante en diversos sistemas de transmisión mecánica y sus funciones principales se pueden resumir de la siguiente manera:

Transporte de cargas radiales

• El objetivo principal del diseño de los rodamientos planos es proporcionar una interfaz de movimiento relativo suave para soportar la carga radial entre el eje o muñón giratorio y el asiento del rodamiento.

Implementar posicionamiento y orientación.

• Además de su función de soporte de carga, los cojinetes planos también pueden restringir y guiar la dirección del movimiento del eje giratorio para mantenerlo en una trayectoria de movimiento predeterminada. Esta función de posicionamiento y guía es fundamental para garantizar el funcionamiento preciso de los sistemas mecánicos.

Reducir la resistencia al movimiento y el desgaste.

• Al formar una película lubricante hidrodinámica entre el cuerpo del rodamiento y el asiento del rodamiento, los rodamientos planos pueden reducir efectivamente la resistencia al movimiento durante la rotación y el desgaste entre los pares de movimiento relativos, extendiendo así la vida útil de todo el sistema.

Ajustar la precisión del movimiento

• Al controlar la holgura del ensamblaje, la rugosidad de la superficie y otros parámetros de los rodamientos planos, se pueden optimizar sus características de movimiento para cumplir con los requisitos de precisión del movimiento de diferentes aplicaciones.

Sello

• En algunas aplicaciones, los cojinetes planos también pueden proporcionar sellado y aislamiento al sistema para evitar que contaminantes y otros medios entren en partes críticas.

Disipar el calor

• Los rodamientos generarán una cierta cantidad de calor cuando giran a alta velocidad. El excelente diseño de cojinetes planos puede disipar eficazmente el calor y evitar que una temperatura excesiva afecte el rendimiento del sistema.

Tipos de rodamientos planos

Según las diferentes formas estructurales, los rodamientos planos se pueden dividir en los siguientes tipos principales, cada tipo tiene sus propias características:

• Placa de soporte plana: Esta es la forma más básica y sencilla de rodamiento plano. Tanto el cuerpo del rodamiento como el asiento del rodamiento tienen una única superficie plana y son adecuados para soportar cargas radiales moderadas.

• Rodamientos planos de ranura poco profunda: Se procesan varias ranuras anulares poco profundas en la superficie del cuerpo del rodamiento o del asiento del rodamiento, lo que puede mejorar la distribución y retención del aceite lubricante.

• Rodamientos planos tipo escalón/trapezoidales: El diseño de una estructura escalonada o trapezoidal en el extremo de entrada de aceite del cuerpo del rodamiento o del asiento del rodamiento ayuda a formar una película lubricante hidrodinámica suficientemente gruesa. Adecuado para maquinaria pesada que necesita soportar cargas mayores.

• Cojinetes planos tipo almohada: Este tipo tiene superficies de soporte adicionales en ambos extremos del cuerpo del cojinete para soportar parte de la carga axial. A menudo se encuentra en sistemas de rodamientos de bombas, compresores y otros equipos.

• El cuerpo móvil gira sobre cojinetes planos: El asiento del cojinete es una estructura anular fija y el cuerpo del cojinete puede oscilar ligeramente y ajustarse con la ayuda del pivote. Por lo tanto, la desviación inicial del eje se puede corregir automáticamente y, a menudo, se utiliza en situaciones donde se requiere alta precisión.

• Rodamiento plano de placa deslizante: Se compone de múltiples bloques deslizantes pequeños de plano dividido. Cada bloque deslizante puede deslizarse libremente en la ranura de instalación y soportar fuerza radial. Se utiliza principalmente para equipos giratorios grandes y pesados, como motores hidráulicos, etc.

• Rodamientos planos autolubricantes de polímero: Fabricados con materiales poliméricos como el politetrafluoroetileno, pueden lograr un funcionamiento sin desgaste bajo cargas más pequeñas sin lubricación externa. Ampliamente utilizado en electrodomésticos y maquinaria en general.

Aplicaciones comunes de los rodamientos planos

Los rodamientos planos, también conocidos como cojinetes lisos, encuentran amplias aplicaciones en diversas industrias debido a su versatilidad y eficacia para reducir la fricción y soportar cargas. Algunas aplicaciones comunes incluyen:

• Industria automotriz: los cojinetes planos se utilizan en motores, transmisiones, sistemas de suspensión y mecanismos de dirección de vehículos.
  Facilitan el movimiento suave de componentes como cigüeñales, árboles de levas y ejes, asegurando un rendimiento y durabilidad óptimos.

• Maquinaria industrial: en equipos de fabricación industrial, los rodamientos planos se utilizan en sistemas transportadores, máquinas herramienta, bombas y compresores.
  Soportan ejes giratorios o deslizantes, proporcionando estabilidad y reduciendo la fricción para mejorar la eficiencia operativa.

• Sector aeroespacial——Los cojinetes planos desempeñan un papel vital en los motores de aviones, los sistemas de trenes de aterrizaje y los mecanismos de control de vuelo.
  Su capacidad para soportar cargas elevadas y operar en condiciones extremas los convierte en componentes esenciales en aplicaciones aeroespaciales.

• Electrodomésticos——Varios electrodomésticos, incluidas lavadoras, refrigeradores y aires acondicionados, incorporan cojinetes planos en sus partes móviles.
  Estos rodamientos contribuyen al funcionamiento suave y fiable de los electrodomésticos, mejorando la experiencia del usuario..

• Generación de energía: en instalaciones de generación de energía, como turbinas, generadores y turbinas eólicas, se utilizan cojinetes planos para soportar ejes giratorios y garantizar una producción de energía eficiente.
  Ayudan a minimizar las pérdidas por fricción y mantener el funcionamiento estable del equipo.

• Aplicaciones marinas: los cojinetes planos se emplean en sistemas de propulsión marinos, mecanismos de dirección y cabrestantes en barcos y embarcaciones.
  Resisten ambientes marinos hostiles y brindan un rendimiento confiable para las operaciones marítimas.

• Industria ferroviaria: en los sistemas ferroviarios, los cojinetes planos se utilizan en juegos de ruedas, bogies y acoplamientos para facilitar el movimiento suave de los trenes a lo largo de las vías.
  Soportan cargas pesadas y garantizan un transporte ferroviario seguro y fiable.

¿Cuáles son las ventajas de los rodamientos planos?

Como forma de rodamiento simple y clásica, los rodamientos planos tienen las siguientes ventajas principales:

1. Estructura simple y bajo costo

2. Tolerancia a altas temperaturas, alta capacidad de carga y buena adaptabilidad

3. Baja fricción y desgaste

4. Absorción de impactos y funcionamiento silencioso

5. Amplia gama de materiales y fácil mantenimiento

6. Opciones de autolubricación

Domine los consejos clave de los rodamientos planos

Selección correcta:

• Capacidad de carga: Seleccione un rodamiento que pueda soportar la carga esperada. La capacidad de carga del rodamiento debe ser mayor que la carga máxima en la aplicación.
• Velocidad: Considere la velocidad máxima permitida del rodamiento. Las aplicaciones de alta velocidad requieren rodamientos especialmente diseñados.
• Condiciones de operación: Considere la temperatura, la humedad y la corrosividad del entorno operativo. Seleccione el material y el lubricante adecuados para estas condiciones.
• Tipo y material de rodamiento: Los diferentes tipos y materiales de rodamientos tienen características diferentes. Los materiales comúnmente utilizados incluyen: aleaciones de cobre, aleaciones de aluminio, politetrafluoroetileno (PTFE), poliimida (PI), babbitt, etc., y diferentes materiales tienen diferentes propiedades.

Técnicas de montaje adecuadas:

• Limpieza: Antes del montaje, asegúrese de que el rodamiento y la carcasa estén limpios y libres de contaminación.
• Manejo: Manipule el rodamiento con cuidado para evitar daños a la superficie o a las bolas.
• Alineación: Asegúrese de que el rodamiento y el eje estén alineados correctamente para evitar excentricidades e inclinaciones.
• Procedimiento de montaje: Siga las instrucciones del fabricante para evitar apretar o aflojar demasiado.

Lubricación y mantenimiento:

Importancia de la lubricación: el lubricante puede formar una película que separa la superficie del rodamiento, reduciendo así la fricción y el desgaste; Al mismo tiempo, el lubricante también puede absorber el calor generado por la fricción y reducir la temperatura de funcionamiento del rodamiento.

Selección de lubricante: Los lubricantes comúnmente utilizados para rodamientos planos incluyen aceite, grasa y lubricantes sólidos. El rodamiento debe soportar el tamaño de la carga, la velocidad del rodamiento, los requisitos de mantenimiento de las condiciones de trabajo y otros factores para elegir el lubricante adecuado.

Método de lubricación:

• Lubricación hidrodinámica: el uso de la rotación de alta velocidad del rodamiento generada por la presión del fluido para formar una película lubricante.
• Lubricación hidrostática: el uso de fuentes de presión externas para formar una película lubricante.
• Lubricación límite: Lubricante directamente adherido a la superficie del rodamiento, formando una película.
  Al elegir el método de lubricación, se debe considerar el tipo de rodamiento, la carga, las condiciones de velocidad de trabajo y otros factores.

Monitoreo y solución de problemas:

• Técnicas de seguimiento: Utilice sensores de temperatura, analizadores de vibraciones y otros métodos para controlar el estado del rodamiento.
• Señales de problemas: Esté atento a señales de problemas, como sonidos anormales, vibraciones y aumentos de temperatura durante el funcionamiento de los rodamientos.
• Solución de Problemas: Analice la causa del problema y tome medidas para reparar o reemplazar el rodamiento para evitar más daños y tiempo de inactividad.

Conclusión

En resumen, los rodamientos planos son un tipo de rodamiento simple y eficaz cuyo rendimiento y vida útil dependen de un diseño, selección y mantenimiento adecuados.

El rendimiento de los rodamientos planos se puede maximizar considerando factores como la capacidad de carga, la velocidad y las condiciones de funcionamiento, seleccionando el tipo y material de rodamiento correctos y realizando un montaje y mantenimiento adecuados.

La lubricación es fundamental para minimizar la fricción y el desgaste, mientras que el monitoreo y la resolución de problemas pueden identificar y abordar los problemas de manera oportuna.

La clave para dominar los rodamientos planos es comprender sus principios y características de funcionamiento, y dominar los métodos de selección, montaje, mantenimiento y resolución de problemas. A través de una comprensión y aplicación más profundas de los rodamientos planos, se puede mejorar la eficiencia y confiabilidad del equipo y se pueden reducir los costos de mantenimiento.

Fuente: FHD Bearings