¿Cómo fijar correctamente un cojinete? - Parte 1

Cuando un cojinete se sale de su alojamiento, no es porque quiera ir a explorar el mundo, sino que significa que la carcasa en la que se alojaba no era la adecuada. Para evitarlo, hay dos soluciones: asegurar los cojinetes o cambiar el material.

Ajuste a presión de un cojinete

Los cojinetes de fricción, especialmente los de plástico, se desplazan de su alojamiento cuando pierden el llamado «ajuste a presión» y no cuentan con ninguna fijación axial adicional. La mayoría de los cojinetes de fricción se sujetan únicamente por presión, esto se da porque el diámetro del alojamiento tiene una tolerancia ligeramente más pequeña que el diámetro exterior de los cojinetes. De esta manera, el componente plástico se mantiene en su lugar de forma correcta y segura debido a la tensión mecánica. Si esta tensión es menor que la fuerza de empuje hacia afuera generada por la carga y el movimiento del punto pivotante, el cojinete se sale del alojamiento. El resultado es una carcasa de metal rayada por el eje metálico y un cojinete de plástico roto.

Entre las razones de la pérdida de la fijación a presión, se incluyen la temperatura y las altas cargas. Si la temperatura de la carcasa del cojinete supera el umbral específico del material, este comienza a dilatarse hasta el punto de no poder mantener la tensión mecánica y el cojinete empieza a moverse. Otra causa fundamental de la pérdida de sujeción es una carga demasiado alta durante períodos prolongados. La carga máxima también depende del material del cojinete y superarla puede conllevar la aparición de un fenómeno llamado “creep” o deformación por fluencia lenta, un proceso en el que el material cede ante la carga. Esta deformación también puede provocar la pérdida de ajuste a presión y el consiguiente desplazamiento de los cojinetes.

Por último, un problema más trivial (y en realidad más frecuente) es el hecho de que el agujero del alojamiento tenga una tolerancia demasiado alta. Si el ajuste a presión es demasiado flojo debido a un agujero de la carcasa sobredimensionado, el desplazamiento del cojinete todavía es más probable.

Desgaste del cojinete

Informe de daños: Temperatura demasiado alta como resultado de una rotación de alta velocidad. El cojinete perdió su ajuste a presión y empezó a girar en el alojamiento en vez de en el eje. En el diámetro exterior se observan índices de desgaste evidentes. El polvo proviene de la carcasa y del material del cojinete. 

Los cojinetes no se salen por completo automáticamente. Aunque no puedan moverse axialmente, siguen rotando. Esto provoca chirridos y una disminución del rendimiento en general. En el peor de los casos, el cojinete puede salirse completamente del alojamiento, dejando el eje desprotegido y dando lugar a resultados de desgaste extremo (véase la foto).

Por supuesto, esto no significa que las altas temperaturas y/o cargas siempre conlleven fallos catastróficos en el sistema. Como suelen decir los comerciales: ‘depende’. La carga específica y la temperatura a partir de la cual se requiere un material diferente o un aseguramiento axial adicional, varían para cada material y compuesto plástico.

Seleccionar el material adecuado

Para facilitar las cosas a los ingenieros, algunos fabricantes de cojinetes de fricción plásticos proporcionan recomendaciones sobre la carga superficial que pueden soportar sus cojinetes y la temperatura a partir de la cual es necesario asegurarlos para que no se muevan.

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