Entendiendo la espalda

Los rodamientos son una parte esencial de los equipos giratorios. La carga final, ya sea axial o radial, finalmente se aterriza con la ayuda de rodamientos. Los rodamientos 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, la disposición, el tipo de lubricación, etc. La selección adecuada del rodamiento 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 provocar problemas durante el funcionamiento del equipo, como derrapes 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 disponen en un eje con los anillos interior y exterior sujetos con precarga. Los rodamientos de una hilera de bolas de contacto angular 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 rodamientos son rodamientos de pares coincidentes y las caras de los rodamientos 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 rodamientos entren en contacto, lo que provoca una precarga. Estas disposiciones se utilizan normalmente 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 esta disposición 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, el juego interno del rodamiento se cerrará cuando las pistas internas de los dos rodamientos se toquen. Eso se llama precarga. Durante la precarga, las pistas interiores de los rodamientos se empujan una hacia la otra.

Obviamente, las pistas interiores tienen un elemento rodante con una jaula encima, y ​​al empujar las pistas interiores, a su vez, se empujarán 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 divergirán, con una distancia L entre las dos reacciones.

Debido a esta fuerza de reacción constante de un cuerpo estacionario externo (tierra) que actúa sobre el eje y con L siendo mayor que el ancho de los cojinetes, el eje se mantendrá firmemente en la posición que cubre la longitud L en la ubicación del cojinete. Esta estanqueidad se materializa en términos de mayor rigidez y estabilidad del eje. Es por eso que las disposiciones 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 disposiciones de rodamientos cara a cara (consulte la 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 las disposiciones espalda con espalda, se puede imaginar que al acercar las pistas exteriores, se moverán los elementos rodantes con la jaula.

Como el movimiento de las pistas interiores está completamente limitado, se producirá 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 reducir la longitud L. La fuerza de reacción proveniente del eje (pistas internas) reduce la rigidez de la disposición y luego puede tolerar algunas desalineaciones.

Una vez comprendidas estas disposiciones, quedan claras las ventajas que normalmente se reseñan en los catálogos de los fabricantes.

Los principales beneficios resultantes de la precarga incluyen, entre otros:

Abhijeet Keer es un ingeniero de diseño que lleva más de seis años trabajando en el campo de las bombas centrífugas. 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].