Ejercicios de rodamientos


Departamento de Ingeniería Mecánica
Mecanismos B - 67.12

Trabajo Práctico Nº1
Rodamientos



PRIMER CUATRIMESTRE DE 2013




Observaciones:
















Introducción:

Los cojinetes de rodadura son cojinetes que permiten la rotación del árbol dentro de él, por la interposición (entre ambos) de elementos rodantes lo más rígidos posible.
El objetivo deltrabajo práctico Nº1 es el estudio de distintos tipos de cojinetes de rodadura aplicados a diferentes problemas prácticos, en los que se determinará entre otras cosas: si la aplicación de cierto tipo de cojinete de rodamiento es adecuado a la situación, cuál será la duración del mismo bajo ciertas circunstancias, y en ciertos casos se deberá hacer un dimensionamiento para la obtención del cojinete derodadura más apropiado para el problema.
En los cojinetes de rodamiento hay tres características principales a analizar, ellas son:
Tipo de rodamiento: Brindada por el fabricante. Obtenemos las dimensiones del mismo; la capacidad de carga estática (C0), que es la carga que el rodamiento puede soportar sin manifestar rotación o con rotación oscilante de bajo valor tanto en ángulo como envelocidad, sin que el elemento rodante y las pistas sobrepasen cierto valor de deformación, la misma dentro del límite elástico admisible; y la capacidad de carga dinámica (C), que es la carga combinada o equivalente que el rodamiento puede soportar, sin que el mismo y en términos estadísticos, presente signos de "fatiga" (fallas por solicitaciones variables) en alguno de sus elementos componentes, antesde haber cumplido 1 millón de ciclos o revoluciones de trabajo, elevada dicha duración a un exponente propio de si el rodamiento es a bolas o a rodillos.
Carga a la que está sometido: Estas son las fuerzas axiales y/o radiales que actúan sobre el rodamiento.
Duración estimada: Es la duración que se estima que dure el rodamiento antes de ser reemplazada. Se puede medir en horas, o en ciclos.Dado este breve resumen introductorio se procederá a resolver los problemas prácticos.

Problemas:

Caso 1:
¿Qué duración en horas de funcionamiento puede alcanzar un rodamiento rígido de bolas 6308, siendo la carga radial Fr=2800N, la carga axial Fa=1700N, y la velocidad de rotación 800rpm?
Resolución caso 1:
Tenemos como datos el tipo de rodamiento, la carga radial, la carga axial, y lavelocidad de rotación y queremos obtener la duración en horas.
Duración en horas:

Para obtener L10H necesitamos L10, es decir la duración en revoluciones.

b=3 por ser rodamiento de bolas.
P=Fr.X+Fa.Y
C=Capacidad de carga dinámica.
Si buscamos en la tabla obtenemos para el rodamiento 6308:
C=41000N
C0=22400N
Entonces solo nos falta obtener P, pero para eso necesitamos X, e Y. Estos losobtenemos a partir de la tabla de coeficientes para rodamientos (referencia SKF), sabiendo que:


En la tabla vemos que no hay ningún valor correspondiente a Fa/C0=0,0759, por eso debemos interpolar para obtener e con los valores de la tabla inmediatos.

Fa/Fre
e

X
Y
X
Y

Fa/C0=0,070
1
0
0,56
1,6
0,27
Fa/C0=0,130
1
0
0,56
1,4
0,31
Interpolando se obtiene e=0,274. Entoncesse verifica que:

Entonces trabajamos con la parte derecha de la tabla, en la cual si interpolamos para Fa/C0=0,0759 obtenemos:
X=0,56
Y=1,58
Entonces: .
De esta manera obtenemos que L10=895,3 (millones de revoluciones) y finalmente obtenemos:

La respuesta es que la duración que puede alcanzar un rodamiento rígido de bolas 6308 con los datos del problema es L10h=18652 horas.

Caso 2:Se desea verificar la aplicación de un rodamiento de rodillos cilíndricos de pista interior sin pestañas de la serie NU, siendo el rodamiento seleccionado designado como NU208 EC.
La carga aplicada radial es Fr=2500N. El régimen de funcionamiento es constante y la velocidad es 3000rpm. Por el tipo de máquina de aplicación se considera que la vida razonable para el rodamiento es de 45000hs....