Cojinetes de fricción: tipos según la carga y propiedades de los materiales

Resumen

El texto explica qué son los cojinetes de fricción y cómo se diferencian de los rodamientos como sistemas de apoyo. Describe los cojinetes radiales (planos, ranurados, elípticos y estabilizados con almohadillas) y los de empuje o axiales. También recoge la estructura multicapa de los cojinetes trimetálicos y bimetálicos y las propiedades que debe tener el material de un cojinete.

Puntos clave

Los cojinetes de fricción usan un lubricante entre las superficies para evitar el contacto metal-metal.
Según la dirección de la carga se distinguen cojinetes radiales y cojinetes de empuje o axiales.
El cojinete elíptico, con dos lóbulos, produce precarga y proporciona un cojinete más rígido y estable.
Los cojinetes estabilizados con almohadillas siguen los movimientos del muñón del eje y aportan estabilidad.
Los cojinetes multicapa combinan un dorsal de acero, una capa intermedia y un material de bronce, aluminio o latón.
Las propiedades clave del material son compatibilidad, incrustabilidad, conformabilidad, resistencia a la fatiga, conductividad térmica, resistencia a la corrosión y a la temperatura.

Ponte a prueba

Cojinetes: Fundamentos y Clasificación

El objetivo primordial de los **sistemas de apoyo** es reducir al máximo la **fricción** y sus consecuencias.

Existen dos categorías fundamentales bien diferenciadas de sistemas de apoyo: **cojinetes** y **rodamientos**.

Cojinetes de Fricción

Los cojinetes (también llamados cojinetes de fricción) utilizan generalmente un **lubricante** que se interpone entre las dos partes, evitando el **contacto metal-metal**.

Para evitar movimientos no deseados en los **casquillos** (tanto axiales como de rotación), estos y el soporte cuentan con un taladro donde se coloca un **tornillo de posicionamiento**.

Tipos de Cojinetes según la Dirección de la Carga Soportada

Cojinetes Radiales

Cojinete plano cilíndrico. Es el tipo de cojinete más simple. Las dos superficies son cilíndricas y generalmente no poseen ranuras (figura a). Se utilizan en maquinaria de **baja velocidad**.
Cojinete ranurado. Es una variación del tipo anterior, al que se han incluido ranuras con el fin de posibilitar la entrada de **lubricante** a la interfase. Existen diversos tipos de ranurado.
Cojinete elíptico. Posee dos lóbulos en lugar de ranuras y está formado por dos arcos de circunferencia cuyos centros no coinciden (figura c). Esta configuración tiene el efecto de **precarga** del cojinete, donde la excentricidad del eje con respecto al centro del arco es mayor y nunca decrece hasta cero. Como resultado, se obtiene un cojinete más **rígido y estable**.
Cojinete estabilizado con almohadillas. Es un tipo de cojinete en el que la posición del eje es estabilizada mediante el uso de **almohadillas** (o zapatas) que actúan como cojinetes de arco parcial. Las almohadillas siguen los movimientos del muñón del eje, proporcionando **estabilidad** e inercia. El lubricante que utilizan suele ser líquido.

Cojinetes de Empuje (Axiales)

En este tipo de cojinetes, el estado de lubricación puede ser **semifluido** y, en general, la **fricción** es relativamente alta. Sin embargo, el funcionamiento puede ser mejorado incluyendo ranuras en el anillo del cojinete, con el fin de facilitar la entrada del lubricante a la interfase entre las partes.

Estructura de Cojinetes Multicapa

Cojinetes Trimetálicos

Dorsal de acero.
Capa intermedia.
Material del cojinete: Bronce, aluminio y latón.
Revestimiento de rodadura: Galvanizado, pintura deslizante.

Cojinetes Bimetálicos

Dorsal de acero.
Capa intermedia.
Material del cojinete: Bronce, aluminio y latón.

Propiedades y Capacidades Clave de los Materiales de Cojinete

Las capacidades principales necesarias en un cojinete, aparte de la consideración anterior, son las siguientes:

Compatibilidad o resbalamiento. Es la capacidad del material para no **griparse** al contactar con el eje.
Incrustabilidad. Es la capacidad del material para **absorber partículas** que circulan en la corriente de lubricante.
Conformabilidad. El material debe ser lo suficientemente blando para deformarse, compensando las **irregularidades geométricas menores**.
Resistencia a la fatiga. Es la capacidad del material para resistir **cargas variables** sin romperse.
Conductividad térmica elevada.
Resistencia a la corrosión.
Resistencia a la temperatura.

Preguntas frecuentes

¿Cuál es la diferencia entre cojinetes y rodamientos?

El texto indica que existen dos categorías fundamentales de sistemas de apoyo: cojinetes y rodamientos. Los cojinetes de fricción usan lubricante entre las partes, mientras que el documento no desarrolla en detalle los rodamientos.

¿Para qué sirve la ranura en un cojinete?

Las ranuras permiten la entrada de lubricante a la interfase entre las superficies. En los cojinetes de empuje, las ranuras en el anillo facilitan la entrada del lubricante y mejoran el funcionamiento.

¿Qué es la incrustabilidad de un material de cojinete?

Es la capacidad del material para absorber partículas que circulan en la corriente de lubricante. Evita que esas partículas dañen las superficies en contacto.