Cojinetes, mecanismos y juntas industriales: tipos, montaje, lubricación y mantenimiento

Cojinetes según la carga

Radiales: soportan esfuerzos en la dirección del radio; no están diseñados para solicitaciones importantes en otras direcciones.

Axiales (o de empuje): soportan cargas axiales, es decir fuerzas paralelas al eje; algunos diseños combinados soportan también cargas radiales.

Por construcción

• Cilíndricos fijos: construidos de una sola pieza; su desgaste no es elevado.
• Cilíndricos ajustables: tienen parte superior y parte inferior; son muy versátiles.
• Elásticos: se emplean cuando el espacio es limitado.

Criterios de selección por fricción y material

Elegir el material según la fricción y la aplicación: varios tipos de bronce, laminados, macizos, sinterizados o materiales compuestos para cargas elevadas. Otros criterios: resistencia, dilatación térmica, transmisión de calor y comportamiento al deslizamiento.

Lubricación de cojinetes

Medios: grasa y aceite. Las ranuras de engrase facilitan la circulación del aceite.

Tipos de engrase: agujero con engrase, ranura y conducto.

Soportes de cojinete

Elementos capaces de albergar el cojinete y sustentar el eje; suelen llevar anillos o sistemas de engrase.

Montaje de cojinetes

Procedimiento básico: limpiar bien la zona para que no queden rebabas, engrasar y fijar el cojinete en la posición correspondiente respecto al eje. La forma y el estado del eje deben ser correctos. Se monta con mandril o útiles de montaje adecuados y, cuando procede, utilizando anillos elásticos para la retención.

Desmontaje de cojinetes

Herramientas habituales: extractor, prensa hidráulica o golpes controlados con maza y piezas deslizantes específicas para evitar daños.

Mecanismos

Tipos de mecanismos

De control, de freno, de regulación, de inversión, de bloqueo, de acoplamiento y de embrague.

Tipos de movimiento

Rectilíneo, circular, en espiral o discrecional (sistemas de guiado).

Medios de funcionamiento

Mecánico (más habitual), hidráulico, neumático o eléctrico.

Mecanismos de transmisión

Transmisiones mediante ejes:

• Ejes que se cruzan (ej. mecanismo sinfín).
• Ejes que se cortan (engranajes cónicos).
• Ejes alineados (embragues y elementos flexibles).
• Ejes paralelos (engranajes o correas).
• Ejes formando entre sí un ángulo superior a 5º (cardán simple y doble).

Ejes alineados y elementos flexibles

• Ejes alineados flexibles:
  • Junta Oldham: corrige desalineamientos.
  • Junta Jawflex: tipo de cardán para problemas de paralelaje.
  • Tipo fuelle: corrige errores de desalineamiento y problemas de paralelaje. Inconveniente: el conjunto puede no permitir alta precisión por su geometría.
• Ejes alineados rígidos: desembrague y embrague (de disco, de fricción cónico, de discos múltiples), limitadores de par y con reductores intermedios.

Tipos de leva

De disco, de tambor, de cuña, lateral o de cara.

Variadores de velocidad

Permiten cambiar las revoluciones de un eje; la transmisión debe ser continua en muchos casos.

• Variadores por correas: cambian el diámetro efectivo donde asienta la correa de forma progresiva.
• Variadores por fricción: basados en contacto y transferencia por rozamiento.

Maneras de medir velocidad

(Tacómetros y sensores):

• Con contacto: palpador o disco.
• Sin contacto: sensor óptico o láser (con banda reflectante).

Elementos de arrastre

Chavetas

Fijación por compresión; no siempre son planas; suelen ser desmontables. Se usan para bloquear piezas sobre el eje y transmitir giro en maquinaria pesada.

Lengüetas

Trabajan lateralmente, tienen cierta holgura y suelen ser planas por ambos lados.

Pasadores

Tipos: cilíndricos, cónicos, estriados, de aletas, en espiral, elásticos, tipo beta. Montaje con botador, con un diámetro algo mayor que el diámetro del pasador. Se usan para inmovilizar dos piezas.

Árboles

Tipos: nervado, estriado, cilíndrico y cónico.

Posicionamiento de elementos: montajes más usados en ejes

1. Ajuste de apriete entre el eje y el elemento montado.
2. Mediante anillos de seguridad y arandelas de retención.
3. Mediante collarines de retención o anillos.
4. Mediante manguitos o casquillos cónicos de fijación.

Obturación y juntas

Juntas estáticas

Para elementos fijos:

• Planas: cierre por apriete que desplaza el medio desde el interior hacia el exterior; ejemplos: tapas de presión, juntas de cartón. Se adaptan a irregularidades; no deben sobresalir.
• Tóricas: elásticas; apriete en estrella. Pueden emplearse cuando hay movimientos relativos limitados entre piezas; requieren un mecanizado de la superficie y son de las que mejor aseguran la estanqueidad. Necesitan lubricación para moverse con presión.
• Sin junta: por ejemplo tapa de aceite ajustada; se consigue la estanqueidad mediante apriete con mayor par que si se usara junta.

Juntas dinámicas

Para piezas con movimiento y estanqueidad: ejes giratorios sin desplazamiento axial, piezas con movimiento rectilíneo, válvulas, bombas, motores, pistones, etc.

Montaje y desmontaje del empaquetado

En el montaje del prensaestopas y empaquetaduras debe respetarse la proporción y dimensiones indicadas por el fabricante. Como regla práctica, el prensaestopas no debe superar aproximadamente el 40% de la dimensión correspondiente de la empaquetadura (consultar especificaciones específicas según el equipo).

Verificación de estanqueidad

Mediante aparatos de prueba: pruebas hidráulicas o con bombas de prueba (introduciendo aire o presión de prueba según procedimiento).

Tipos de juntas por rozamiento

• Rozantes: axial de labio, radial de labio, mecánica (sellos mecánicos), mediante anillos.
• No rozantes: de laberinto (varias barreras de estanqueidad) y de intersticio (poca estanqueidad).

Preguntas (resumidas y corregidas)

1. ¿Cojinetes según cargas? Radiales y axiales.
2. ¿Diferencia entre junta tórica y junta plana? Las planas se adaptan a irregularidades y no deben sobresalir; las tóricas se emplean cuando hay movimientos relativos y requieren un alojamiento mecanizado; son las que mejor aseguran la estanqueidad en muchos casos.
3. ¿Elementos de fijación del eje? Chavetas, pasadores, lengüetas.
4. ¿Juntas para movimiento rectilíneo? Junta tórica, junta en X (doble copa) y manguito de copa o retenes de labio radial, según la aplicación.
5. ¿Aspectos de resistencia en cojinetes? Dilatación térmica, transmisión de calor, resistencia del material y comportamiento al deslizamiento.
6. ¿Diferencia entre chaveta y lengüeta? La chaveta transmite par por encaje en ranuras; la lengüeta trabaja lateralmente y suele tener holgura en el ajuste.
7. ¿Herramientas de montaje y desmontaje de cojinetes? Extractores, prensas hidráulicas, mazas de montaje/ desmontaje, mandriles y útiles apropiados para evitar daños en ejes y rodamientos.

Nota: Este documento ha sido corregido y ordenado para facilitar el estudio y la consulta en tecnología industrial. Conserva toda la información original pero con correcciones ortográficas, gramaticales y de estilo para mayor claridad técnica.