Presentacin de PowerPoint

ELEMENTOS MECANICOSMONTAJE DERODAMIENTOS YEJES

JONATHAN STEVE NEZ REYES

CENTRO DE INDUSTRIA Y LA CONSTRUCCION SENA

CONTENIDO MONTAJE DE RODAMIENTOS Y EJES

CONTENIDO MONTAJE DE RODAMIENTOS Y EJES Estudio de la tarea - Objetivo Terminal

Actividad de aprendizaje No.1

Actividad de aprendizaje No.2

Actividad de aprendizaje No.3

Actividad de aprendizaje No.4

Taller -Objetivo Terminal (Montaje de rodamientos y ejes)

Ruta de trabajoOBJETIVO TERMINAL

Terminando el estudio del contenido de este mdulo, usted estar en capacidad de completar la ruta de trabajo con los pasos, herramientas y equipos necesarios para proceder a efectuar el montaje de Rodamientos yEjes, sin margen de error.

Con el fin de lograr el objetivo Terminal, usted deber completar satisfactoriamente las etapas que aparecen a continuacin:1. Clasificar rodamientos2. Calcular rboles de transmisin3. Explicar sistemas de montaje4. Determinar caractersticas de funcionamiento normal y anormal de unrodamiento.RODAMIENTOS

Los rodamientos son soportes mecnicos constituidos de acuerdo con el proceso de rodadura, donde los cuerpos rodantes estn a modo de elementos intermedios.

La relacin mutua de medidas entre el dimetro de la acanaladura (pista de rodamiento) del anillo exterior y la del anillo interior, est acogida de tal modo que entre los cuerpos rodantes y la acanaladura quede un pequeo juego que se llama huelgo.

La utilizacin de los rodamientos o balineras est de acuerdo con la clase de carga a que van a estar expuestos: Carga radial, carga axial y carga combinada o angular.

Carga radial:Es el esfuerzo o fuerza aplicada perpendicularmente al eje.

Carga axial:Es el esfuerzo o fuerza aplicada paralelamente al eje.

Carga combinada:Es la aplicacin a un mismo tiempo de una carga radial y de una carga axial, lo cual da como resultado una fuerza aplicada angularmente de acuerdo a la resultante de la suma vectorial de las dos fuerzas.

Los dimetros de ajuste de un rodamiento que se emparejan con las contra-superficies de ajuste del rbol y de la carcaza estn determinados por tolerancias.

Los cuerpos rodantes pueden tener forma de:

APLICACIONESRodamientos radiales rgidos de bolas

Rodamientos radiales de contacto angular con una hilera de bolasLa principal aplicacin de los rodamientos de contacto angular es donde se tengan que soportar cargas combinadas. Ejemplo: en el soporte de ejes o rboles que llevan montados engranajes helicoidales.

Los rodamientos radiales de contacto angular con una hilera de bolas tienen una elevada capacidad de carga, combinada principalmente cuando el ngulo de contacto es de 400, pero esa carga slo puede ser aplicada en un sentido; por lo tanto, siempre tiene que montarse por parejas.

DESIGNACIN DE RODAMIENTOS

IDENTIFICACIN SEGN LA DESIGNACIN

Todo rodamiento mtrico normalizado tiene una designacin especfica que indica que todo tipo de rodamiento se trata. Estas designaciones constan de 3, 4 o 5 cifras o de una combinacin de letras y cifras que se designan con e siguiente orden:

Figura 18. Algunas combinaciones usadas para designar rodamientos.

Este primer nmero identifica el tipo de rodamiento de que se trata, cada uno de los cuales tiene un nmero, as:

No 1. Rodamiento de bola a rtula.No 2. Rodamiento de rodillos a rtula.No 3. Rodamiento de rodillos cnico.No 4. Rodamiento rgido de dos hileras de bolas.No 5. Rodamientos axiales de bolas.No 6. Rodamientos rgidos de una hilera de bolas.No 7. Rodamiento de contacto angular.No N. Rodamiento de rodillos cilndricos

Estos dos nmeros indicarn las series de dimensiones.Estas dimensiones las encontramos en los catlogos.El primero (2), el ancho del rodamiento y el segundo (3), el dimetro exterior del rodamiento.

Estas dos cifras nos indicarn el dimetro interior del rodamiento. Sin embargo, si son solamente 4 cifras, las dos ltimas nos indicarn lo mismo.CASO ESPECIAL:En los rodamientos con dimetro interior menor de 10/mm., su designacin normalmente viene constituida por 3 cifras, en la que la tercera nos indica el dimetro interior del rodamiento.

Independiente del nmero de cifras que tengan es siguientes indicarn: la designacin, la terminacin

00 Dimetro interior = 10mm01 Dimetro interior= 12mm02 Dimetro interior= 15mm03 Dimetro interior= 17mm

En designaciones terminadas en 04, 05 y mayores, el dimetro se obtendr multiplicando esta cifra por 5.

Las ms importantes sern:

NRanura en el aro exterior para anillo elsticoZUna placa de proteccinKCon agujero cnicoNRCon ranura circular y anillo elsticoRSCon placa de obturacin de caucho2ZDos placas de proteccin2RSDos placas de obturacin de cauchoZNRCon ranura circular, un anillo elstico y tapa protectora

EJEMPLO:

6215 ZNR62 Rodamiento rgido segunda serie.15 Dimetro de agujero (75 mm).ZNR Con ranura circular, anillo elstico y tapa de proteccinACTIVIDAD DE APRENDIZAJE No. 2RBOLES Y EJES

SELECCIONAR RBOLES DE TRANSMISIN

Los rboles son elementos de mquina que se emplean para transmitir movimiento de rotacin y esfuerzo de torsin.Figura 25La transmisin de fuerza y movimiento a otro movimiento de maquina puede ser por medio de enlaces flexibles (poleas y correas, catalina y cadena), por enlace rgido (engranaje, manivelas y biela), enlace semiflexible (unin cardanica, acoplamiento, etc.).

Los rboles pueden adoptar diversas formas.Figura 26

Casi siempre se fabrican los rboles mediante torneado.

Los rboles largos y lisos, como por ejemplo los de transmisin, se fabrican frecuentemente por estirado, tienen la ventaja de ser un proceso econmico.

EJE:Sirve para soportar elementos de mquinas rotativos u oscilantes. No transmiten trabajo mecnico alguno y estn predominantemente sometidos a flexin. Los ejes pueden girar (como lo hacen por ejemplo los ejes de las ruedas de ferrocarril) o estar fijos (por ejemplo los ejes de las ruedas de una bicicleta).

rboles:Son elementos de mquinas que transmiten trabajo mecnico mediante movimiento de rotacin. Los rboles estn sometidos a torsin y flexin. En las mquinas herramientas, los rboles reciben generalmente el nombre de husillos.

Se distinguen entre rboles rgidos, articulados y flexibles.

rboles rgidos:Segn sea su seccin pueden ser redondos o perfilados, ejemplo: Los rboles de dentado entallado. Cuando se quiere que el rbol tenga el menor peso posible, se recurre al empleo de rboles huecos. Un rbol perforado a la mitad pesa un 25% menos, pero puede transmitir el mismo par de fuerza. Los rboles (ejemplo: los cigeales) sirven para transformar un movimiento rectilneo alternado en uno circular continuo o viceversa.

rboles articulados:Son dos rboles que forman un ngulo entre s utilizando un acoplamiento, que puede ser: articulacin en cruz (de cruceta), o articulacin universal (unin cardanica).

rboles tiexibles:Consta de varias capas helicoidales de alambre de acero que estn enroscados alternativamente hacia la izquierda y hacia la derecha dentro de una manguera metlica.

CALCULO DE RBOLES DE TRANSMISIN

Los factores que intervienen decisivamente en el clculo de un rbol son: La potencia a transmitir, la velocidad a que suele girar y las cargas que soporta. Estas variables se han combinado entre s para formar tablas las cuales dan una de estas variables conociendo las otras dos.

As por ejemplo: Si se conoce la potencia que ha de transmitir un eje y la velocidad angular en R.P.M. del mismo, podemos determinar su dimetro.

Si los valores de la potencia o de la velocidad ambas cosas, no estn en la tabla, se debe tomar el nmero mayor ms cerca de l.

EJEMPLO:Hallar el dimetro de un rbol que transmite una potencia de 40 H.P. a 150 R.P.M. Este rbol no est sujeto a ninguna fuerza de flexin excepto su propio peso y el material de que est construido es acero con bajo porcentaje de carbn.Se debe notar tambin que con la misma tabla podemos hallar la separacin mxima permitida entre los dos soportes del rbol y que para nuestro ejemplo es 14,2 pies.

SOLUCIN:Segn la tabla 1, pgina siguiente, que es para rboles de acero de bajo porcentaje de carbn, en la columna 150 R.P.M. hacia abajo buscamos hasta encontrar 40 H.P., sobre esta lnea y hacia la izquierda encontramos que el dimetro exigido es 2.

ALCULO APLICADO SOBRE RBOLES

Anteriormente hemos indicado que los rboles de transmisin se apoyan en cojinetes instalados en la base; el dimetro mnimo de dichos rboles se puede calcular por las frmulas:

En las cuales:

d= Dimetro del rbol en milmetrosN= Nmero de caballos que se han de transmitir yn= Nmero de revoluciones por minuto

Tambin siendo N el nmero de caballos y n el nmero de revoluciones por minuto, puede emplearse los siguientes dimetros D, para rboles de hierro.

El dimetro D debe entenderse en mm. Para el acero el dimetro es 0,85 de los valores precedentes.

0,015, el rbol en acero ser igual a 30 (valor de D para hierro) por 0,85 (constante). D = 30x0,85 = 25,50mm

La distancia entre cojinetes se puede calcular por medio de la siguiente frmula:

L= distancia entre soportes en mm5500= constante de clculoD dimetro del eje en mmN = revoluciones por minuto

EJEMPLO:Calcule la distancia entre soportes de una transmisin que gira a 300 r.p.m. El dimetro de eje es de 75 mm.

L= 5500 0.25L= 5500 x 0.5L= 2.750 mmCOMPROBACIN DE LAS PARTES COMPONENTES

Es necesario comprobar los siguientes detalles de las partes antes del montaje.

A. EXACTITUD DE LAS DIMENSIONESSe puede verificar la dimensin del dimetro del eje donde se va a alojar el cojinete con un calibrador micromtrico, colocndolo en diferentes posiciones para establecer la exactitud de su medida; lo cual debe corresponder con la medida del dimetro interior del rodamiento.

B. EXACTITUD DE LA FORMA.(Ovala miento) Figura 29

Se procede a verificar el dimetro del eje para ver si tiene deformacin circunferencial, conicidad, ovalamiento, si esto sucede el eje no sirve para alojarlo en el rodamiento.

C. EXACTITUD DE ACABADO DEL EJE.Figura 30

Se observa exteriormente el eje que no est rayado, vencido, oxidado 6 torcidos cueros, estras y roscas en perfectas condiciones.

ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE No. 3EXPLICAR SISTEMA DE MONTAJE

MONTAJE DE RODAMIENTOS

Ya hemos estudiado que un rodamiento est constituido de acuerdo con el proceso de rodadura de los cuerpos rodantes y que entre dos anillos y sus correspondientes vas de rodadura estn dispuestos los cuerpos rodantes a modo de elementos intermedios.

Uno de los anillos est fijo y el otro gira. Por lo general el anillo exterior adaptado contra la carcaza del soporte es el que est en reposo, mientras que el anillo interior va montado sobre el rbol girando con l. En casos especiales puede ocurrir la forma inversa: gira el anillo exterior con la carcaza, mientras que el anillo interior est en reposo. En algunos casos pueden airar tambin ambos anillos (motor de doble inducido).

Lo anterior nos indica que tanto el anillo exterior y el interior van ajustados a la carcaza y al eje respectivamente, condicin indispensable para su funcionamiento. Los dimetros de ajuste de un rodamiento que se monta en un rbol y una carcaza estn determinados por tolerancias sistema ISO.

Como paso previo al montaje, el mecnico verifica las tolerancias, forma circunferencial y ovalamiento del eje, y el estado de las superficies.

PRIMER CASO: MONTAJE DE RODAMIENTOS PEQUEOS

OPERACIN 1 - AJUSTAR ANILLO INTERIORUna condicin para que un rodamiento funcione satisfactoriamente y alcance la duracin prevista es que en su montaje se utilice el mtodo correcto y se observe pulcritud. El montaje debe de preferencia efectuarse en una sala seca y limpia. El lugar de trabajo debe, de ser posible, no estar prximo a mquinas que desprendan virutas o polvo.

PROCESO DE EJECUCINEmpiece el trabajo de montaje reuniendo las herramientas necesarias.

1. Al cambiar un rodamiento, el nuevo no debe sacarse del envase hasta el momento de montarlo. No quite el agente antioxidante excepto en la superficie cilndrica exterior y en el agujero. Limpiar estas superficies con disolvente, secndolas con un trapo sin hilachas limpio.

2. Unte con aceite fluido el asiento del rodamiento antes de su montaje. Con esto se pretende evitar daos en el eje.

60AJUSTE DEL ANILLO INTERIOR EN EL MUN DEL RBOL

Observacin:En el montaje de rodamientos relativamente pequeos, donde se puede manejar fcilmente el eje, el mtodo ms conveniente de forzar el anillo interior sobre el eje es usar un trozo de tubo u otro material conveniente, Figura 35; para que se pueda aplicar fuerza directamente contra el anillo de ajuste con golpe de martillo o prensa hidrulica.