6.1.3.- Soporte: cojinetes y rodamientos.
Todos los órganos móviles deben estar soportados al menos en dos puntos de apoyo que permitan el giro de los ejes oponiendo la mínima oposición posible, a estos elementos se les llama soportes o bastidores. Para facilitar el giro e impedir desplazamientos axiales se emplean unas piezas cilíndricas, dependiendo de la forma de apoyo entre los gorrones y sus soportes, se diferencian dos tipos: Cojinetes de deslizamiento o fricción, y cojinetes de rodadura o rodamientos.
Cojinetes de deslizamiento o de fricción.
Las superficies fija y móvil "friccionan", por deslizamiento, separadas de una película de lubricante.
Están constituidos por un soporte perfectamente acoplado sobre un casquillo de metal duro, que es el cojinete propiamente dicho, dado que siempre se produce rozamiento es necesario recurrir al uso de los cojinetes deben cumplir las siguientes condiciones:
- Una superficie exterior suficientemente lisa para que el lubricante sea arrastrado por el árbol al girar.
- Un elevado coeficiente de transmisión de calor, para disparar el incremento de temperatura producido por el rozamiento.
- Un coeficiente de rozamiento lo menor posible en el deslizamiento en seco con el fin de reducir la resistencia en el momento de arranque.
- Una buena unión entre el casquillo y su soporte.
- Este tipo de cojinete queda limitado por la carga admisible a soportar para poder formar la película lubricante, pero cuando este inconveniente no se presenta, se pueden emplear en órganos giratorios a grandes velocidades y con poco ruido.
Cojinete de deslizamiento o de fricción.
Pillow-block-bearing. En Wikimedia Commons. Licencia: dominio público.
Cojinetes deslizantes en un barco.
Árbol de un motor de barco con dos cojinetes deslizantes radiales. De Claudio Elias en Wikimedia Commons. Licencia: dominio público.
Cojinetes de rodadura o rodamientos.
En ellos el gorrón del árbol y la superficie de rodadura del soporte están separados por elementos rodantes, de forma que con el giro del gorrón o del cojinete se genera un movimiento de rodadura y no de deslizamiento, como el caso anterior. Están constituidos por dos anillos rodantes separados entre sí por unos cuerpos, también rodantes, interpuestos entre éstos, cuya forma varía según su uso, pueden ser de diferentes formas: bolas, rodillos, cilíndricos, agujas, etc.
Los rodamientos poseen determinadas ventajas frente a los cojinetes de fricción:
- El coeficiente de rozamiento no depende de la carga que deben soportar, ni de la velocidad de giro, ni del tiempo de utilización.
- Su longitud es menor, lo que le hace idóneo en diseños más reducidos.
- Menor necesidad de lubricación.
- Debido al bajo rozamiento, su calentamiento es más reducido, por lo que la temperatura de trabajo es menor.
- Son muy versátiles, pueden ser empleados casi para todas las necesidades.
También presentan inconvenientes:
- En su montaje se tiene que ser muy preciso en los ajustes, si no su rotura es inmediata.
- Son más sensibles a los choques o cargas bruscas.
- La suciedad acorta su vida.
- Son más ruidosos.
Según la posición del rodamiento respecto a la carga, se diferencian tres tipos:
- Axiales, admiten cargas en sentido de su eje.
- Radiales, admiten cargas en sentido perpendicular a su eje y ninguno en sentido longitudinal.
- De Empuje, admiten cargas tanto en sentido axial como radial.
Imagen: Composición propia a partir de imágenes extraídas de:
Definición y representación de rodamientos, Ingeniería Gráfica: Metodologías de Diseño para Proyectos, OCW Universidad Politécnica de Madrid. Licencia CC-BY-NC-SA.