¿QUE ES UN RODAMIENTO?
Un rodamiento (también
denominado cojinete con rodillos),1
es un tipo de cojinete que transmite a un bastidor las cargas
procedentes del eje rotatorio que soporta, utilizando elementos rodantes (como
bolas o rodillos) confinados entre dos anillos provistos de surcos de rodadura para permitir su giro.
El movimiento relativo de los surcos hace que los elementos rodantes presenten
una reducida resistencia a la rodadura y un deslizamiento muy pequeño.
Los rodamientos presentan la
ventaja de ser una buena solución de compromiso entre factores como costo,
tamaño, peso, capacidad de carga, durabilidad, precisión o la fricción
resultante.
Distintos diseños pueden ser
mejores para un cometido específico, pero peores en la mayoría de los casos
restantes, aunque los cojinetes de fluidos a veces pueden combinar
simultáneamente capacidad de carga, durabilidad, precisión, fricción reducida,
velocidad de rotación elevada, y en algunas ocasiones, un costo aceptable.
Solo los cojinetes de deslizamiento se usan de
forma tan general como los rodamientos, que tienen una amplia presencia en
componentes mecánicos comunes en diversas aplicaciones en los campos de la
automoción, la industria, la navegación y la aviación. Dada su importancia, se
han convertido en productos fundamentales de la tecnología moderna.
Denominaciones en español[editar]
Distintos tipos de rodamientos
El rodamiento2
(nombre habitual en España y Chile), recibe diversas denominaciones en
distintos países hispanoparlantes: rolinera (en Venezuela);
informalmente o vulgarmente bolillero, rulemán o rulimán3
(en Argentina, Paraguay y Uruguay, derivado del francés «roulement»); rolinera, rodacho, balinera o balero (en
Colombia, México, Panamá, Nicaragua y resto de Centroamérica); rodaje (en
Perú); caja de bolas (en Cuba, República Dominicana y Puerto Rico); rol (en
Costa Rica) o también bolillero, rodaje o rulimán (en
Ecuador); o simplemente cojinete (como se le llama en Guatemala).
Así mismo, a los rodamientos
montados en una pieza se les conoce como chumaceras en Colombia,
Ecuador y otros países de Hispanoamérica. Los rodamientos axiales son llamados
también rodamientos de empuje y los radiales de soporte.
Fundamento mecánico[editar]
Principio subyacente al
funcionamiento de un rodamiento
Uno de los primeros y más
conocidos cojinetes de elementos rodantes son los conjuntos de troncos
colocados en el suelo con un gran bloque de piedra encima. A medida que se tira
de la piedra, los troncos ruedan por el suelo con poco deslizamiento, evitando
la fricción resultante
de arrastrarla directamente sobre el terreno. A medida que cada tronco sale por
la parte de atrás, se mueve hacia la parte frontal, donde el bloque rueda de
nuevo sobre él.
Un cojinete giratorio con
elementos rodantes utiliza un eje insertado en un orificio mayor que su
diámetro, y se vale de una serie de cilindros denominados "rodillos"
con los que se llena perimetralmente el espacio entre el eje y el orificio. A
medida que gira el eje, cada rodillo actúa como los troncos del ejemplo anterior.
Sin embargo, dado que el rodamiento es redondo, los rodillos nunca quedan por
fuera de la carga.
Historia[editar]
Estudio sobre un cojinete de
bolas, por Leonardo da Vinci (1452-1519)
Véase también: Historia del
cojinete
El rodamiento se desarrolló a
partir de una base firme consolidada durante miles de años, y su historia se
remonta a más de siete siglos a. C. Durante las excavaciones de unos carros de
guerra celtas, se descubrieron pequeñas piezas cilíndricas de
madera de haya cerca de los bujes. Los investigadores concluyeron que el pueblo celta ya en el año
700 a. C. conocía el rodamiento de rodillos cilíndricos.4
El concepto surgió en su forma
primitiva en la antigua Roma.5
Los rodamientos fueron descritos por Vitruvio,
y hacia el final de la República se
utilizaban rodamientos de bolas en los polipastos.
Durante el rescate de
los barcos de Nemi junto a la villa del
emperador Calígula (que reinó entre el 37 y el 41 d. C.), se
encontró un rodamiento que podría haber pertenecido a la base de una
estatua giratoria.6
Después de un largo período
inactivo en la Edad Media, el rodamiento fue revivido durante el Renacimiento por Leonardo da
Vinci, siendo desarrollado de manera constante en los siglos XVII y
XVIII.
En el curso de la industrialización, surgió la necesidad de un
cojinete que se comportara mejor que los cojinetes lisos, que se desgastan muy
rápidamente incluso a bajas velocidades y/o con una lubricación insuficiente.
En las primeras locomotoras de vapor, por ejemplo, los cojinetes de
las ruedas se reemplazaban a menudo.
Rodamiento de rodillos
integrado (1904)
Los progresivos avances en la
metalurgia permitieron introducir una serie de mejoras y perfeccionamientos
notables:
En 1759, el relojero
británico John Harrison inventó un rodamiento de
rodillos enjaulados para su tercer cronómetro marino H3.78
En 1794, el también
británico Philip Vaughan obtuvo la primera patente
de un eje con un rodamiento de bolas.
En 1869, el francés Jules Suriray recibió
una patente para rodamientos de bolas para su uso en bicicletas.
En 1883, los alemanes Friedrich Fischer y Wilhelm Höpflinger desarrollaron decisivamente
la máquina rectificadora de bolas de acero en Schweinfurt (Alemania), logrando producir
esferas con muy poca desviación de la forma ideal. Este logro se considera el
comienzo histórico de la industria de los rodamientos.9
1890-1910: Patentes de
rodamientos de bolas de industriales de la ciudad de Schweinfurt, como
Friedrich Fischer, Wilhelm Höpflinger, Ernst Sachs y August Riebe.
En 1898, Henry Timken solicitó
una patente para el rodamiento de rodillos cónicos en Estados Unidos, origen de
la Timken Company.
1898-1901: Los fundamentos de
la tecnología de elementos rodantes fueron examinados científicamente por
primera vez por el Instituto de Investigación Técnica de Potsdam-Neubabelsberg bajo
la dirección de Richard Stribeck.
1907: Sven
Wingquist inventó el rodamiento de bolas a rótula y fundó la
empresa sueca SKF en Gotemburgo.
1934: Erich Franke inventó
el rodamiento con cercos de alambre basado
en el principio de cables insertados.
Desde finales del siglo xix,
la industria metalúrgica alemana tuvo un gran protagonismo en el desarrollo de
los rodamientos, adquiriendo un destacado papel en esta tecnología de precisión
que ha mantenido con el paso de los años:
Sede central de FAG
Kugelfischer en Schweinfurt (hasta 2001), hoy Schaeffler con la marca FAG
Sede central de SKF Alemania
en Schweinfurt
En 1883, como ya se ha
señalado, Friedrich Fischer construyó la
primera máquina rectificadora de bolas en Schweinfurt y sentó las bases para la
producción industrial de bolas redondas de acero con suficiente precisión para
la industria de los rodamientos. En el mismo año fundó la empresa Kugelfischer.
Su empleado Wilhelm Höpflinger hizo avances significativos en el desarrollo de
la máquina rectificadora de bolas, y en 1890 y fundó la empresa Fries & Höpflinger junto
con Engelbert Fries, también en Schweinfurt. "Los tres grandes"
Kugelfischer, Fries & Höpflinger y Fichtel & Sachs consolidaron
la posición de Schweinfurt como el centro de la industria alemana y europea de
los rodamientos.
Alrededor de 1910: aparecen
otros productores alemanes de rodamientos de rodillos como Deutsche Waffen- und
Munitionsfabriken AG Berlin-Karlsruhe (DWM), Maschinenfabrik
Rheinland (Düsseldorf), Riebe-Werk (Berlín),
Deutsche Kugellagerfabrik (DKF, Leipzig), Fritz Hollmann (Wetzlar),
y G. y J. Jäger (Wuppertal).
1912: SKF adquiere una
participación en la Norma-Compagnie, fundada por Albert Hirth en Stuttgart-Cannstatt.
1929: Bajo la presión de SKF,
seis fabricantes alemanes de rodamientos (Fichtel & Sachs,
Berlin-Karlsruher Industriewerke (DWF), Fries & Höpflinger, Maschinenfabrik
Rheinland, Riebe-Werk y SKF-Norma) se unieron bajo el liderazgo sueco para
formar juntos la fábrica de rodamientos de bolas United AG (VKF, de
Schweinfurt). FAG Kugelfischer fue el único fabricante alemán de rodamientos de
cierta reputación que se mantuvo independiente. Las dos empresas de
Schweinfurt, VKF y FAG Kugelfischer, fueron los principales fabricantes
alemanes de rodamientos de rodillos durante las siguientes décadas.
1933: Kugelfischer adquirió G.
& J. Jaeger GmbH, de Wuppertal-Elberfeld.
1943–1945: Durante la Segunda Guerra Mundial, quince grandes
ataques aéreos de británicos y estadounidenses dañaron gravemente la ciudad de
Schweinfurt y sus instalaciones de producción de la industria de rodamientos.
1946: Georg y Wilhelm Schaeffler fundaron la
empresa INA-Nadellager en Herzogenaurach.
En 1949, Erich Franke y
Gerhard Heydrich fundaron la empresa Franke & Heydrich KG, actualmente
Franke GmbH, en Aalen.
Erich Franke inventó el rodamiento con cercos de alambre en
1934, basado en el principio de cables insertados.
1953: United Ball Bearing
Factory (VKF) pasó a llamarse SKF Deutschland GmbH, con sede en Schweinfurt.
1991: FAG Kugelfischer
adquirió del fideicomiso el fabricante de rodamientos de la RDA DKF de Leipzig. Este
compromiso resultó ser económicamente insostenible y en 1993
FAG Kugelfischer se encontró en una grave situación financiera que amenazó
su existencia.
2001: INA-Holding Schaeffler
KG, hasta entonces una empresa no muy conocida, tomó el control mediante
una adquisición hostil del grupo FAG
Kugelfischer, la primera empresa en formar parte del índice bursátil DAX en Alemania
después de la guerra.
2006: FAG Kugelfischer e INA
se fusionaron en Schaeffler KG y se convirtieron así en
el segundo grupo de rodamientos más grande del mundo tras SKF, propietaria a su
vez de la mayor planta de producción a escala mundial que también se encuentra
en Alemania (Schweinfurt).
Con el paso del tiempo, se han
agregado numerosas variantes al diseño de los rodamientos. En particular, se ha
continuado investigando para incrementar la precisión de fabricación y el
desarrollo de lubricantes cada vez más eficaces. Distintas normas también
fijaron dimensiones estándar para su uso general, lo que simplificó su diseño y
fabricación. Actualmente, los rodamientos industriales con estrictos requisitos
de mantenimiento se ofrecen con sensores electrónicos
integrados, capaces de monitorizar las tensiones y de medir el desgaste de los
elementos mecánicos.
https://es.wikipedia.org/wiki/Rodamiento
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