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May 05, 2023

Los rodamientos son una parte esencial de los equipos rotativos. La carga final, ya sea axial o radial, finalmente se aterriza con la ayuda de rodamientos. Los cojinetes pueden considerarse análogos a la conexión a tierra en el caso de un circuito eléctrico. Los rodamientos se pueden clasificar según varios criterios, como el diseño, las condiciones de carga, las disposiciones, el tipo de lubricación, etc. La selección adecuada del cojinete es importante, pero no tanto como la instalación adecuada. Seguir el procedimiento de montaje correcto al instalar los rodamientos es fundamental para lograr la vida útil prevista del rodamiento.

Es importante comprender las disposiciones de rodamientos dúplex durante la selección y el montaje. La instalación incorrecta y la falta de comprensión de cuál es la aplicación podrían ocasionar problemas durante el funcionamiento del equipo, como patinaje o sobrecalentamiento.

Este artículo tiene como objetivo presentar los conceptos subyacentes y lo que realmente sucede cuando los rodamientos están precargados.

Los rodamientos dúplex son un conjunto de dos rodamientos que alcanzan una mayor rigidez radial y axial cuando se colocan sobre un eje con los anillos interior y exterior sujetos entre sí con precarga. Los rodamientos de bolas de contacto angular de una hilera y los rodamientos de rodillos cónicos generalmente se precargan axialmente montándolos contra un segundo rodamiento del mismo tipo y tamaño en una posición espalda con espalda (las líneas de carga divergen) o cara a cara (las líneas de carga convergen). ) acuerdo.

Los cojinetes son cojinetes de pares emparejados y las caras de los cojinetes están maquinadas y conectadas a tierra con precisión para proporcionar precarga cuando se instalan. Como se mencionó anteriormente, estos diferentes tipos requieren que las diferentes caras de los cojinetes entren en contacto, lo que provoca una precarga. Estos arreglos se usan típicamente en conexión con rodamientos de bolas de contacto angular y rodamientos de rodillos cónicos. La precarga se logra cerrando el espacio entre las caras de la pista exterior o las caras de la pista interior, según el tipo de disposición.

Las descripciones de los arreglos incluyen:

Lo importante es entender por qué este arreglo da más rigidez y estabilidad. Mirando de cerca, lo que realmente sucede es que las pistas exteriores están completamente restringidas radial y axialmente. Así que ahora, la holgura interna del cojinete se cerrará cuando las pistas internas de los dos cojinetes se toquen. Eso se llama precarga. Durante la precarga, las pistas internas de los rodamientos se empujan una hacia la otra.

Las pistas internas obviamente tienen un elemento rodante con una jaula encima de ellas, y empujar las pistas internas empujará a su vez estos elementos rodantes en la dirección de la fuerza. Ahora los elementos rodantes están restringidos por las pistas exteriores. Por lo tanto, la pista exterior ejercerá la reacción a la carga aplicada, que será hacia la línea central del eje. Ahora, según el ángulo de contacto, las reacciones de ambos rodamientos serán divergentes, con una distancia L entre las dos reacciones.

Debido a esta fuerza de reacción constante de un cuerpo estacionario exterior (tierra) que actúa sobre el eje y siendo L mayor que el ancho de los cojinetes, el eje se sujetará firmemente en la posición que cubre la longitud L en la ubicación del cojinete. Esta hermeticidad se realiza en términos de mayor rigidez y estabilidad del eje. Es por eso que los arreglos espalda con espalda tienen mejor resistencia a los momentos en el eje.

Disposición cara a cara: también conocida como disposición en X, se sabe que tolera desalineaciones y no puede soportar cargas de momento con tanta eficacia como las disposiciones espalda con espalda. Si no se puede evitar la desalineación entre las posiciones de los rodamientos, se recomiendan arreglos de rodamientos cara a cara (ver Imagen 3).

Aquí, en esta disposición, se puede ver que las líneas de carga de reacción convergen en el interior reduciendo la distancia L, en comparación con las disposiciones espalda con espalda. Sin embargo, el punto digno de mención aquí es que las pistas interiores se tocan entre sí en la cara y el espacio está inicialmente presente en las pistas exteriores. Por lo tanto, la precarga se logra cerrando el espacio entre las pistas exteriores. De la misma manera que se describe para los arreglos espalda con espalda, uno puede imaginar que mientras empuja las pistas exteriores más cerca, moverá los elementos rodantes con la jaula.

Dado que el movimiento de las pistas interiores está completamente confinado, surgirá una fuerza de reacción de adentro hacia afuera, es decir, la reacción la darán las pistas interiores contra la fuerza aplicada. Esto se debe a que las líneas de carga se acercarán más a la reducción de la longitud L. La fuerza de reacción que proviene del eje (pistas de rodadura internas) reduce la rigidez de la disposición y, por lo tanto, puede tolerar algunas desalineaciones.

Después de entender estos arreglos, deja en claro las ventajas que normalmente se describen en los catálogos del fabricante.

Los principales beneficios que resultan de la precarga incluyen, pero no se limitan a:

Abhijeet Keer es un ingeniero de diseño que ha trabajado en el campo de las bombas centrífugas durante más de seis años. Con fortalezas en construcción mecánica y materiales, ha trabajado en diseño con KSB, Kirloskar Brothers y más. Obtuvo una licenciatura en ingeniería mecánica de la Universidad de Mumbai, India. Su experiencia profesional abarca el diseño y desarrollo de nuevos productos, la selección de materiales y la ingeniería de aplicaciones y construcciones mecánicas completas. Puede comunicarse con él en [email protected].