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Resumen:
Una carcasa que soporta, también llamada unidad de rodamiento o rodamiento montado, es una composición mecánica que combina un rodamiento con una carcasa que soporta ejes giratorios bajo fuerzas radiales y axiales.
Las referencias clásicas de ingeniería mecánica, como el Rolling Bearing Analysis de Tedric A. Harris y el Machinery's Handbook, sugieren que los rodamientos alojados en las máquinas desempeñan un papel importante en la reducción de la fricción, el mantenimiento de la alineación del eje y el aumento de la vida útil del equipo.
En este artículo se describen las características específicas de un cojinete de alojamiento qué es, cómo funciona, su composición interna, los tipos comunes de alojamiento, el diseño del rodamiento, el mecanismo de lubricación, las opciones de instalación y los usos típicos en la industria.
A través de la combinación de prácticas superiores y tecnología de vanguardia que se refleja en los recursos técnicos de alta gama, esta guía intenta ayudar a los ingenieros, diseñadores de equipos y profesionales de compras a tomar decisiones informadas con respecto a la selección de rodamientos para las condiciones del mundo real.
Introducción: ¿Por qué son importantes los rodamientos para carcasas en la maquinaria moderna?
En las máquinas con una pieza giratoria, el fallo del rodamiento sigue siendo una de las razones más comunes de las paradas aleatorias. Aunque los rodamientos autónomos son habituales en los conjuntos de precisión, muchos entornos industriales requieren una solución más potente y aislada que mejore la tolerancia de alineación del rodamiento y lo proteja de la contaminación.
Este es el ámbito en el que el sistema de vivienda adquiere importancia.
Los soportes se utilizan habitualmente en cintas transportadoras, maquinaria agrícola, ventiladores, bombas, maquinaria textil, equipos de minería y máquinas de procesamiento de alimentos. Su popularidad se debe a un concepto sencillo pero eficaz: combinar el rodamiento y el soporte en un único componente de ingeniería reduce la complejidad y aumenta la fiabilidad.
Comprender el funcionamiento de los rodamientos con soporte y en qué se diferencian de los rodamientos esféricos estándar es crucial tanto para los constructores de sistemas como para los usuarios finales.
¿Qué es un cojinete de alojamiento?
Un rodamiento soporte es una unidad completa que incluye los siguientes componentes:
- Un rodamiento esférico que rueda (normalmente un rodamiento de bolas)
- Un contenedor de rodamientos (hierro fundido, acero u otros materiales)
- Dispositivos de sellado
- Disposiciones de eclipsamiento
- Mecanismos de bloqueo de los ejes
A diferencia de los rodamientos individuales que deben montarse con precisión en soportes prediseñados, los rodamientos con soporte son unidades ya instaladas que están pensadas para tolerar pequeñas desalineaciones y condiciones adversas.
En la industria, el término cojinete de alojamiento se utiliza a menudo como:
- Rodamientos montados
- Soportes de pie
- Rodamientos Plummer
- Unidades de penetración
Cada nombre representa una configuración específica de carcasa que funciona según un principio de funcionamiento diferente.
¿Cómo funciona un cojinete de alojamiento?
En esencia, se denomina rodamiento a un alojamiento que soporta la rotación minimizando la fricción y manteniendo la alineación, a pesar de las cargas variables y las tensiones ambientales.
A continuación se describe el proceso de trabajo del procedimiento.
El eje se mueve alrededor del mecanismo de rodamiento
Los elementos rodantes disminuyen la fricción entre el eje y la carcasa.
El edificio absorbe la presión externa y la transmite al bastidor de la máquina.
Las juntas evitan la contaminación del rodamiento.
La lubricación se encarga de mantener la resistencia de la película y disminuir el desgaste.
La carcasa facilita el soporte estructural y el blindaje, mientras que el inserto de rodamiento favorece una rotación eficaz.
Componentes básicos de un rodamiento para alojamiento
- Inserto de rodamiento
El inserto de rodamiento suele ser un rodamiento de bolas de canal profundo que contiene:
Una cubierta exterior esférica
Anillo interior expandido
Tapas o juntas preinstaladas
El anillo exterior esférico está diseñado para autoalinearse con el alojamiento; compensará el desplazamiento o la desviación del eje.
- Vivienda
El soporte aloja el rodamiento y lo fija a la estructura de la máquina. Entre los componentes comunes del soporte se incluyen:
Hierro fundido (uso general)
Fundición dúctil (mayor capacidad para cargas pesadas)
Acero inoxidable (resistencia)
Termoplástico (usos saludables o ligeros)
La carcasa está diseñada para absorber las fuerzas externas y garantizar una distribución de cargas adecuada.
- Mecanismo de bloqueo del eje
Los soportes de alojamiento emplean varios métodos de inmovilización del eje, entre ellos:
Fijaciones
Collares de diseño extraño que se bloquean en su sitio
Manguitos adaptadores
Estos mecanismos mantienen el rodamiento en su sitio sin necesidad de complejos mecanizados.
- Sistema de sellado
Las juntas evitan que el rodamiento se llene de polvo, humedad o suciedad. Los tipos de sellos más comunes son:
Contacto con los dobladillos de goma
Sello laberíntico
Junta de tres labios
La eficacia de la junta afecta directamente a la vida útil del rodamiento.
- Sistema aceite/agua
Muchos componentes de la carcasa están lubricados con grasa e incluyen:
Engrasadores
Canales recomendados para la relubricación
Espacios de aceite precargados
Una lubricación adecuada es crucial para la viabilidad a largo plazo.
¿Por qué los cojinetes de alojamiento permiten la desalineación?
Una de las ventajas más reconocidas de los rodamientos es su capacidad de autoalineación.
Esto se consigue mediante:
Un anillo exterior esférico alrededor del inserto del rodamiento.
Un orificio de tamaño similar en la carcasa.
Este diseño permite ángulos desalineados, que suelen ser de 2° a 3°, sin tener que causar mucha tensión en los componentes rodantes.
Este atributo es especialmente beneficioso en ejes largos o estructuras sometidas a vibraciones y cambios de temperatura.
Tipos de rodamientos para soportes según el diseño del soporte
- Soporte de pie (UCP100)
Los rodamientos de bloque almohadillado se colocan sobre superficies planas y suelen utilizarse en alojamientos.
Los usos típicos incluyen transportadores, ventiladores y otros dispositivos mecánicos.
- Unidades de soporte de bridas
Las unidades de brida se colocan en superficies verticales y son de varios tipos:
Bridas de 2 perforaciones
Bridas de 3 tornillos
Bridas de 4 tornillos
Suelen emplearse en lugares con espacio limitado o donde la dirección del eje varía.
- Unidades de recogida de rodamientos
Las unidades de recogida facilitan el movimiento en dirección axial y se emplean para tensar la cinta o la cadena en sistemas transportadores.
- Plummer Block Osos
Las zapatas son potentes carcasas divididas destinadas a grandes canales y cargas pesadas. Se emplean habitualmente en la minería y la generación de energía.
Tabla: Tipos de cojinetes de alojamiento y aplicaciones más comunes
| Tipo de vivienda | Estilo de montaje | Aplicaciones típicas |
| Bloque de almohadilla | Base horizontal | Transportadores, ventiladores |
| Unidad de brida | Superficie vertical | Bombas, reductores |
| Unidad de recogida | Posición ajustable | Cintas transportadoras |
| Plummer Block | Para trabajos pesados | Trituradoras, molinos |
Características de manipulación de cargas
Los soportes de la carcasa están pensados para soportar ambos pesos combinados manteniendo los ejes alineados.
Tipos de carga
Cargas radiales: El tipo de carga principal en la mayoría de las aplicaciones.
Fuerzas axiales: Capacidad para cantidades limitadas de fuerza axial, dependiendo del diseño del inserto del rodamiento.
Cargas de choque y vibración: Gestionadas a través de la rigidez del soporte y el juego entre el rodamiento y el soporte.
Factores clave de la reducción de la capacidad de carga
Inserción del tipo de rodamiento ( rodillo a rótula, bola de ranura profunda)
Material de la casa (hierro fundido, hierro dúctil, acero inoxidable)
El ajuste del eje y el método de bloqueo (tornillos de fijación, collares excéntricos y adaptadores).
Un equilibrio eficaz de la carga favorece un rendimiento constante y reduce los fallos prematuros.
Rodamiento con soporte frente a rodamiento estándar
Una pregunta habitual en la industria es por qué no utilizar rodamientos estándar con soportes a medida.
Las principales diferencias son:
| Característica | Rodamiento para vivienda | Rodamiento estándar |
| Instalación | Simple | Complejo |
| Tolerancia de desalineación | Alta | Bajo |
| Protección | Integrado | Exterior |
| Coste | Menor coste del sistema | Mayor coste del sistema |
| Mantenimiento | Más fácil | Se requiere mano de obra cualificada |
Los rodamientos de alojamiento cambian algo de precisión por robustez y comodidad.
Lubricación y mantenimiento
Una lubricación eficaz es esencial para el rendimiento y la vida útil de un rodamiento alojado.
Técnica de lubricación
Efectos lubricantes de la grasa (los más importantes)
Lubricación a base de grasa
Opciones selladas para aplicaciones de bajo mantenimiento y larga vida útil.
Mantenimiento de las mejores prácticas
Utilice la grasa recomendada por el fabricante.
Mantener periodos de lubricación constantes
Evite engrasar en exceso para evitar daños en las juntas y sobrecalentamiento.
Examine periódicamente los precintos para detectar signos de contaminación.
El mantenimiento de los cimientos de las viviendas puede reducir en gran medida el tiempo de inactividad y los costes de mantenimiento.
Aplicaciones industriales comunes de los rodamientos para soportes
Los soportes de carcasa se emplean habitualmente en múltiples industrias por su versatilidad y sencilla instalación.
Ejemplos comunes
sistemas de transporte
Mecanización de la agricultura
Equipos de manipulación de materiales
Ventiladores y sopladores
Máquinas para la industria textil y alimentaria
Suministros para la minería y la construcción
Su capacidad para soportar ligeras desalineaciones las hace ideales para entornos que carecen de precisión.
Criterios de selección de los rodamientos para alojamientos
Seleccionar la opción de alojamiento adecuada es crucial para equilibrar la carga, el entorno y los requisitos operativos.
Principales factores de selección
El tipo y la magnitud de la carga
El diámetro del eje y su tolerancia
Velocidad de funcionamiento
Condiciones del entorno (polvo, humedad, productos químicos)
La configuración de montaje (bloque de almohada, brida, unidad de recogida)
El método de lubricación y la forma de acceder a él.
Los requisitos de resistencia a la corrosión.
Seleccionar el tipo de rodamiento adecuado aumenta la fiabilidad del sistema y prolonga su vida útil.
Consideraciones medioambientales y materiales
Los rodamientos para alojamientos suelen funcionar en entornos difíciles o variables, por lo que la selección del material y el diseño de la protección son fundamentales para el rendimiento y la vida útil.
- Factores medioambientales a tener en cuenta
Polvo y pequeñas partículas de contaminación
Sellado eficaz necesario (junta de contacto, junta laberíntica) para evitar el desgaste prematuro.
Factores de humedad y acondicionamiento
Frecuentes en la producción de alimentos y otras actividades al aire libre; solicitan materiales resistentes a la corrosión y con rodamientos sellados.
Exposición química
Los aceites, detergentes, fertilizantes y ácidos pueden afectar negativamente a la carcasa estándar y a las juntas.
Temperaturas extremas
Las altas temperaturas influyen en la vida útil de las grasas y los sellantes con los que inciden, mientras que las bajas temperaturas afectan al flujo del lubricante.
- La selección del material
Materiales domésticos
Hierro fundido: Entornos industriales comunes, amortiguación eficaz de las vibraciones.
Fundición dúctil: Mayor resistencia y elasticidad
Acero inoxidable: higiénico, resistente a la corrosión y a las condiciones ambientales
Carcasa de termoplástico: Utilización ligera, resistente a la corrosión y apta para uso alimentario.
Inserciones de rodamientos
Acero al cromo: Uso común
Acero inoxidable: entornos con un alto índice de corrosión o condiciones higiénicas
Exposición a juntas y grasas
Nitrilo (NBR): Uso industrial común
Viton (FKM): Exposición a altas temperaturas o productos químicos.
Grasa de calidad alimentaria (NSFH1): Fabricación de alimentos y bebidas
La selección adecuada del material aumenta directamente la vida útil y la fiabilidad del rodamiento.
Buenas prácticas de instalación
Una instalación eficaz es fundamental para evitar el fallo prematuro de la carcasa.
- Instrucciones de instalación recomendadas
Inspeccione las superficies del eje y de la carcasa.
Asegurar la limpieza, el tamaño correcto y la ausencia de rebabas o daños.
Alinee las superficies montadas.
Los rodamientos para los que están diseñados los soportes toleran una ligera desalineación, pero no deben compensar una mala alineación de la base.
Conserve la carcasa de forma adecuada.
Apriete uniformemente los tornillos que sujetan la carcasa para evitar que ésta se deforme.
Inserte un rodamiento en el eje.
Para el bloqueo con tornillos prisioneros: asegúrese de que cada tornillo se aprieta por igual y repetidamente.
Para un diseño excéntrico que se bloquee en su sitio, gire el collarín alrededor de su eje antes de fijarlo.
Examinar la rotación del eje
Garantiza una rotación libre y suave sin sujeción.
Aplique la cantidad correcta de lubricante
Aplique la cantidad y el tipo de grasa recomendados.
- Errores comunes que hay que evitar en el lugar común
Para clavar el rodamiento en el eje.
Tensión excesiva en los tornillos prisioneros o pernos montados.
Para instalar en vástagos subdimensionados o sobredimensionados.
Infracción de la normativa medioambiental relativa a las focas
Modos de fallo y causas más comunes
Comprender las causas de los fallos ayuda a evitar fallos accidentales.
Mecanismos de fallo comunes
Fallo de lubricación (baja calidad o llena de grasa)
Los daños en la junta provocan su contaminación.
Más allá del rango tolerable de desalineación.
Cargas sobrecargadas o traumáticas
Montaje incorrecto o inclinado
Corrosión y desgaste
Acción preventiva
Seleccione el tamaño adecuado del rodamiento
Procedimientos de instalación adecuados
Protección del medio ambiente y seguridad
Control y lubricación constantes
FAQ: Cojinetes de alojamiento
- ¿Para qué sirve un cojinete de alojamiento?
Una carcasa que soporte la rotación y reduzca la fricción también es beneficiosa para simplificar la instalación de maquinaria industrial.
- ¿En qué se diferencia un rodamiento de soporte de un rodamiento de almohada?
Un bloque de almohada que soporta se considera una forma específica de soporte; todos los bloques de almohada que se consideran soportes también son rodamientos, pero no todos los rodamientos se consideran bloques de almohada.
- ¿Pueden los componentes de la carcasa hacer frente a la desalineación?
Sí. El diseño de su anillo exterior esférico permite una desalineación limitada en los ángulos.
- ¿Se lubrican los cojinetes de la carcasa antes de la instalación?
Muchos componentes de la carcasa vienen preengrasados de fábrica, pero es necesario lubricarlos periódicamente.
- ¿Qué industrias suelen utilizar soportes de rodamientos con frecuencia?
Se emplean comúnmente en cintas transportadoras, agricultura, minería, climatización y máquinas de fabricación.
Conclusión
¿Para qué sirve un sistema de alojamiento y cómo funciona?
Un rodamiento con soporte es un rodamiento que está contenido dentro de una carcasa protectora y combina la función de un rodamiento con una carcasa de soporte. La finalidad de este rodamiento es soportar la rotación de los ejes y, al mismo tiempo, facilitar el montaje de instalaciones complejas y aumentar la tolerancia a la desalineación y a los entornos adversos.
En comparación con los rodamientos estándar, los rodamientos con soporte tienen una reputación superior en cuanto a eficacia, consistencia y coste. Son especialmente populares en aplicaciones que requieren una alineación precisa, pero también son difíciles de mantener. Al comprender su diseño, mecanismo de funcionamiento y criterios de selección, los ingenieros y consumidores pueden aumentar considerablemente la fiabilidad de los equipos y reducir el coste total de propiedad.