DOCUMENTO DE WORD by Luis Brbero

ELEMENTOS DE MAQUINAS EXPOSICION-E

LUIS BARBERO TENDERO E ISIDORO MORAGA BARTOLOME

INDICE    

COJINETES COJINETES DE FRICCIÓN RODAMIENTOS RODAMIENTOS

SELLADOS,

SIMSELLADOS

ABIERTOS

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RODAMIENTOS DE BOLAS, RODILLOS Y AGUJAS TRENES DE ENGRANAJES TRENES DE ENGRANAJES SIMPLES TRENES DE ENGRANAJES COMPUESTOS CAJA DE VELOCIDADES O CAJA DE CAMBIOS DFERENCIAL

COJINETES Es una pieza o conjunto de piezas donde se apoya y gira el eje de una máquina. Los cojinetes son piezas fácilmente desmontables que se adaptan entre el eje y el soporte. Se emplean porque si una pieza se mueve respecto a otra, se produce rozamiento y, por lo tanto, desgaste de las mismas. Los cojinetes permanecen fijos al soporte y, durante el giro del eje, rozan con éste. Son piezas de revolución, de manera que el diámetro interior donde se aloja el eje es superior al del propio eje, para facilitar su giro. Los cojinetes se fabrican de diferentes materiales, generalmente más blandos que el que constituye el árbol o eje. De este modo, el rozamiento provoca el desgaste del cojinete

COJINETES DE FRICCIÓN Los cojinetes de fricción, son cojinetes lisos de deslizamiento en seco, diseñados para disposiciones con carga radial y requieren un espacio radial mínimo. Permiten movimientos oscilantes y giratorios. Son adecuados para todas las aplicaciones que no requieren mantenimiento o en las que puede haber una ausencia de lubricante. Los cojinetes de material compuesto están disponibles generalmente en dos diseños que se diferencian en la composición de la capa deslizante.

RODAMIENTOS En las máquinas y mecanismos se utiliza con gran frecuencia órganos de transmisión del movimiento, y

muy especialmente, del movimiento de rotación, entre los que se pueden destacar: árboles y ejes. 1.Árbol. Elemento dinámico de sección circular que transmite un par motor mediante los órganos mecánicos que lleva montados solidariamente, girando apoyado en unos soportes 2. Eje Elemento estático de sección circular que sirve de apoyo a uno o más elementos móviles que giran sobre él. Los árboles giran apoyados sobre unos soportes dispuestos en sus extremos debiendo estar estos soportes suficientemente dimensionados para poder resistir con toda seguridad los esfuerzos que les transmitan aquellos.

El árbol no gira directamente sobre el soporte, sino que entre ambos se sitúa un elemento intermedio denominado cojinete. En este cojinete, el rozamiento que se produce como consecuencia del giro del árbol, no debe sobrepasar los límites admisibles, reduciéndose éste por medio de una lubricación adecuada.

LOS COJINETES PUEDEN SER DE DOS TIPOS:  Cojinetes de deslizamiento (casquillos)  Cojinetes de rodadura (rodamientos) El rozamiento por rodadura que presentan los rodamientos es mucho más reducido que el rozamiento por deslizamiento de los casquillos; de allí se derivan una serie de ventajas al utilizar rodamientos frente a la utilización de casquillos, entre las que podemos señalar:       

Escaso rozamiento sobre todo en el arranque Mayor velocidad admisible. Menor consumo de lubricante 8algunos vienen lubricados de por vida) Menor costo de mantenimiento. Menor temperatura de funcionamiento. Facilidad y rapidez de recambio Gran capacidad carga

Según lo anterior, hoy día en las máquinas rotativas se utilizan mayoritariamente rodamientos.

CONSTITUCIÓN DE RODAMIENTOS Los rodamientos son elementos normalizados en dimensiones y tolerancia. Esta normalización facilita la intercambiabilidad, pudiendo disponer repuestos de diferentes fabricantes, asegurando un correcto montaje sin necesidad de un ajuste posterior de los mismos. Están constituidos por dos o más aros concéntrico uno de los cuales va alojado en el soporte (aro exterior9 y el otro va montado en el árbol (aro interior). Entre los dos aros se disponen los elementos rodantes (bolas, rodillos cilíndricos, rodillos cónicos, rodillos esféricos, etc.), los cuales ruedan sobre las pistas de rodadura practicadas en los aros, permitiendo la movilidad de la parte giratoria respecto a la fija. Para conseguir que guarden la debida distancia entre sí, los elementos rodantes van alojados en una pieza

estampada,

denominada,

jaula

porta

bolas

porta

rodillos.

Para conseguir que guarden la debida distancia entre sí, los elementos rodantes van alojados en una pieza de chapa estampada, denominada, jaula porta bolas o portar rodillos.

RODAMIENTOS DE RODILLO El rodamiento de rodillos a rótula tiene dos hileras de rodillos con camino esférico común en el aro exterior siendo, por lo tanto, de alineación automática. El número y tamaño de sus rodillos le dan una capacidad de carga muy grande. La mayoría de las series puede soportar no solamente fuertes cargas radiales sino también cargas axiales considerables en ambas direcciones. Pueden ser reemplazados por cojinetes de la misma designación que se dará por medio de letras y números según corresponda a la normalización determinada.

RODAMIENTOS AXIALES DE BOLAS El rodamiento axial de bolas de simple efecto consta de una hilera de bolas entre dos aros, uno de los cuales, el aro fijo al eje, es de asiento plano, mientras que el otro, el aro apoyado en el soporte, puede tener asiento plano o esférico. En este último caso, el rodamiento se apoya en una contra placa. Los rodamientos con asiento plano deberían, sin duda, preferirse para la mayoría de las aplicaciones, pero los de asiento esférico son muy útiles en ciertos casos, para compensar pequeñas inexactitudes de fabricación de los soportes. El rodamiento está destinado a resistir solamente carga axial en una dirección

RODAMIENTOS DE AGUJA Estos rodamientos se llaman así por tener como elementos rodantes unos cilindros muy largos con respecto a su diámetro, denominados agujas. En general, tienen las mismas aplicaciones que los rodamientos radiales de rodillos cilíndricos normales, es decir, grandes cargas radiales; siendo adecuados para montajes con reducido espacio y gran precisión en el centrado. Se fabrican rodamientos con doble hilera de agujas, resultando apropiados para operar con grandes cargas o donde se requiere una gran superficie de apoyo. También se construyen rodamientos radiales de agujas sin aro interior .En este caso, las agujas deben rodar directamente sobre el eje debidamente rectificado y cementado. Este tipo de rodamiento precisa un espacio radial mucho más reducido que los rodamientos de agujas con aro interior; además, como no influye la precisión del aro interior. Se obtiene una alta precisión de rodaje.

SE PUEDEN DIFERENCIAR EN TRES GRUPOS Rodamiento sellado: es como todos los otros, pero está totalmente cerrado al exterior, tiene una lubricación interna, que una vez que cumple su vida útil debe ser desechado. Estos rodamientos pueden ser de rodillos, bolas, aguja, etc.

Rodamiento abierto: Uno abierto es uno que le puedes adicionar grasa de lubricación ya que no está cerrado

Rodamiento semisellado: es la mezcla de las dos clases anteriores, están sellados para que no le pueda entrar polvo, agua, sustancias que hagan su mal funcionamiento, pero necesitan una lubricación que hay que ponérsela.

TRENES DE ENGRANAJES Un tren de engranajes es un mecanismo formado por varios pares de engranajes acoplados de tal forma que el elemento conducido de uno de ellos es el conductor del siguiente. Suele denominarse como la cadena cinemática formada por varias ruedas que ruedan sin deslizar entre sí; o bien como cualquier sistema de ejes y ruedas dentadas que incluya más de dos ruedas o tándem de ejes y ruedas dentadas. Generalmente se recurre a ellos porque no es posible establecer una determinada relación de transmisión entre dos ejes mediante un solo par de ruedas dentadas; o también porque se desea obtener un mecanismo con relación de transmisión variable, lo que tampoco es posible con un solo par de ruedas.

TIPOS DE TRENES DE ENGRANAJES TRENES DE ENGRANAJES SIMPLES Es aquel en el que cada eje sólo lleva un engranaje. Normalmente el parámetro a determinar en un tren de engranajes será la relación de transmisión:

Siendo: ws velocidad angular del engranaje impulsado (salida) ó Z: número de dientes. we velocidad angular del engranaje impulsor (entrada).

En el tren siguiente se muestra un tren de cuatro engranajes en serie. La ecuación para la razón de velocidad, será:

Potencialmente todos los engranes contribuyen a la razón general del tren, pero en el caso de un tren simple como el de la foto, los efectos de los intermedios se cancelan, y la razón viene marcada por la relación del primer y último engrane.

TRENES DE ENGRANAJES COMPUESTOS Un tren compuesto es aquel en el cual por lo menos un eje lleva más de un engranaje.

Como los engranes 2 y 3 están sobre el mismo eje, su velocidad angular es la misma.

En este caso las relaciones intermedias no se cancelan mutuamente. El signo va dado en función de los sentidos de giro de cada tren

CAJA DE CAMBIOS En los vehículos, la caja de cambios o caja de velocidades (suele ser llamada sólo caja) es el elemento encargado de obtener en las ruedas el par motor suficiente para poner en movimiento el vehículo desde parado, y una vez en marcha obtener un par suficiente en ellas para poder vencer las resistencias al avance, fundamentalmente las resistencias aerodinámicas, de rodadura y de pendiente.

MANUALES, MECÁNICAS O SINCRÓNICAS Tradicionalmente se denominan cajas mecánicas a aquellas que se componen de elementos estructurales (y funcionales), rodamientos, etc. de tipo mecánico. En este tipo de cajas de cambio, la selección de las diferentes velocidades se realiza mediante mando mecánico, aunque éste puede estar automatizado. Los elementos sometidos a rozamiento ejes, engranajes, sincronizadores, o selectores están lubricados mediante baño de aceite (específico para engranajes) en el cárter aislados del exterior mediante juntas que garantizan la estanqueidad. Los acoplamientos en el interior se realizan mediante mecanismos compue stos de balancines y ejes guiados por cojinetes. El accionamiento de los mecanismos internos desde el exterior de la caja -y que

debería accionar un eventual conductormediante cables flexibles no alargables o varillas rígidas.

realizan

Las distintas velocidades de que consta la caja están sincronizadas. Esto quiere decir que disponen de mecanismos de sincronización que permiten igualar las velocidades de los distintos ejes de que consta la caja durante el cambio de una a otra. La conexión cinemática entre el motor y la caja de cambios se realiza mediante el embrague. Dentro de este grupo se encuentra la caja de cambios manual automatizada de doble embrague DSG -en alemán Direkt Schaltgetriebe- del Grupo Volkswagen y la caja de cambios automática de doble embrague en seco DDCT -en inglés Dual Dry Cluth Transmision- de Fiat Group Automóviles, las cuales permiten el funcionamiento en modo manual o automático, además de obtener una velocidad de transmisión entre marchas muy superior al contar con la presencia de dos embragues, uno encargado de las marchas pares y el otro de las impares (y marcha atrás).

AUTOMÁTICAS O HIDROMÁTICAS La caja automática es un sistema que, de manera autónoma, determina la mejor relación entre los diferentes elementos, como la potencia del motor, la velocidad del vehículo, la presión sobre el acelerador y la resistencia a la marcha, entre otros. Se trata de un dispositivo electro hidráulico que determina los cambios de velocidad; en el caso de las cajas de última generación, el control lo realiza un calculador electrónico. Mientras que la caja de cambios manual se compone de pares de engranajes cilíndricos, la caja automática funciona con trenes epicicloidales en serie o paralelo que conforman las distintas relaciones de transmisión.

DIFERENCIAL Un diferencial es el elemento mecánico que permite que las ruedas derecha e izquierda de un vehículo giren a revoluciones diferentes, según éste se encuentre tomando una curva hacia un lado o hacia el otro. Cuando un vehículo toma una curva, por ejemplo hacia la derecha, la rueda derecha recorre un camino más corto que la rueda izquierda, ya que esta última se encuentra en la parte exterior de la curva. Antiguamente, las ruedas de los vehículos estaban montadas de forma fija sobre un eje. Este hecho significaba que una de las dos ruedas no giraba bien, desestabilizando el vehículo. Mediante el diferencial se consigue que cada rueda pueda girar correctamente en una curva, sin perder por ello la fijación de ambas sobre el eje, de manera que la tracción del motor actúa con la misma fuerza sobre cada una de las dos ruedas. El diferencial consta de engranajes dispuestos en forma de "U" en el eje. Cuando ambas ruedas recorren el mismo camino, por ir el vehículo en línea recta, el engranaje se mantiene en situación neutra. Sin embargo, en una curva los engranajes se desplazan ligeramente, compensando con ello las diferentes velocidades de giro de las ruedas.

La diferencia de giro también se produce entre los dos ejes. Las ruedas directrices describen una circunferencia de radio mayor que las no directrices, por ello se utiliza el diferencial. Un vehículo con tracción en las cuatro ruedas puede tener hasta tres diferenciales: uno en el eje frontal, uno en el eje trasero y un diferencial central. El diferencial se compone por un piñón, una corona, dos satélites y dos planetarios, y a éstos los cubre la caja del diferencial.