Esta pregunta, formulada de otro modo, plantea la siguiente cuestión ¿Cómo se consigue la protección contra la contaminación inherente a un rodamiento? Como la pregunta no especifica qué tipo de rodamiento, mi respuesta cubrirá la mayoría de los escenarios.
No todos los rodamientos poseen una protección inherente contra la contaminación. La mayoría de los rodamientos funcionan dentro de un alojamiento y, por lo tanto, el entorno del alojamiento define el entorno de trabajo del rodamiento. La protección contra la contaminación se consigue mediante el sellado del alojamiento del rodamiento.
El método principal de obturación del alojamiento del rodamiento consiste en introducir una obturación entre la tapa del rodamiento y el eje giratorio. Se pueden utilizar varios tipos de obturaciones, como las obturaciones de laberinto, las obturaciones de esqueleto de caucho, las obturaciones de fieltro y otras. En los manuales especializados en diseño de obturaciones encontrará información detallada al respecto.
En cuanto al rodamiento en sí, algunos diseños de rodamientos incorporan características de protección contra la contaminación. Los rodamientos con protección incorporada son principalmente los rodamientos rígidos a bolas de tamaño pequeño a mediano y algunos tipos de rodamientos de rodillos autoalineables.
El diseño de la obturación de un rodamiento implica colocar una obturación (o guardapolvo) entre el anillo exterior e interior del rodamiento. Un diseño habitual consiste en fijar la obturación al anillo exterior del rodamiento y diseñar una estructura de obturación entre el labio de la obturación y el anillo interior del rodamiento.
La razón de situar el diseño de la obturación de los rodamientos entre el labio y el anillo interior es reducir la velocidad lineal relativa entre el labio de obturación y la superficie de obturación.
Para rodamientos con la misma velocidad de rotación, la velocidad lineal de la superficie exterior del anillo interior es menor que la de la superficie interior del anillo exterior (debido a los diferentes radios de rotación), por lo que elegir la superficie exterior del anillo interior es más beneficioso para reducir el desgaste del labio obturador.
Las estructuras estándar de sellado de los rodamientos suelen incluir guardapolvos y tapas de sellado.
El diseño de la cubierta antipolvo suele implicar el montaje de una cubierta protectora metálica en el lado interior del anillo exterior del rodamiento. Se deja un espacio mínimo entre el lado interior de la cubierta antipolvo y la superficie exterior del anillo interior para evitar la entrada de partículas contaminantes de mayor tamaño. Como se ilustra en la figura siguiente:
De la estructura de los rodamientos con guardapolvo se desprende que estas obturaciones sólo pueden proteger contra los contaminantes sólidos de cierto tamaño. No proporcionan una protección de sellado adecuada contra contaminantes líquidos y partículas sólidas muy pequeñas. Estos rodamientos suelen ser adecuados para entornos de funcionamiento relativamente limpios. Los rodamientos con obturaciones suelen utilizar obturaciones de esqueleto.
Una junta esquelética consta de un armazón metálico interno recubierto de otros materiales de estanquidad. El material de junta que se suele utilizar es el caucho de nitrilo. El caucho de nitrilo posee una buena resistencia al desgaste y su rango de temperaturas de funcionamiento es adecuado para condiciones generales. Como se muestra en la siguiente figura:
El diseño de las estructuras de sellado de rodamientos con componentes de sellado varía entre las distintas marcas. Los detalles de diseño específicos y las ventajas e inconvenientes dependen de la estructura concreta; consulte con el proveedor correspondiente para obtener más información.
Sin embargo, por lo general, los rodamientos con componentes de obturación tienen una buena capacidad de protección debido al contacto (que puede ser ligero o intenso) entre el labio de la obturación y la superficie obturada, lo que proporciona un cierto nivel de prevención de la contaminación por líquidos.
Pero al mismo tiempo, la fricción entre el labio y la superficie sellada puede generar calor adicional. A la hora de elegir un tipo, debe tenerse en cuenta el equilibrio entre el calor generado por la fricción y la eficacia del sellado.
El caucho de nitrilo utilizado como material de estanqueidad también tiene un rango específico de resistencia al desgaste. La velocidad lineal máxima tolerada por la superficie del labio suele ser de 15 m/s. Para velocidades de rotación relativas superiores, se requieren materiales de junta más resistentes al desgaste.
El intervalo general de temperaturas de funcionamiento del caucho de nitrilo es de -30°C a 120°C, lo que cubre la mayoría de las aplicaciones industriales. El rango de temperatura exacto puede variar ligeramente en función de la fórmula; los usuarios de rodamientos pueden proporcionar valores específicos al proveedor.
Por debajo de este rango de temperatura, el material se vuelve duro y quebradizo, lo que provoca daños con facilidad. Por encima de este intervalo, el material se ablanda y se carboniza, provocando en última instancia fallos y daños prematuros.
Como fundador de MachineMFG, he dedicado más de una década de mi carrera a la industria metalúrgica. Mi amplia experiencia me ha permitido convertirme en un experto en los campos de la fabricación de chapa metálica, mecanizado, ingeniería mecánica y máquinas herramienta para metales. Estoy constantemente pensando, leyendo y escribiendo sobre estos temas, esforzándome constantemente por mantenerme a la vanguardia de mi campo. Deje que mis conocimientos y experiencia sean un activo para su empresa.
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