Elementos de apoyo - Principios fundamentales de los apoyos de cilindros y los cojinetes de deslizamiento

Los elementos de apoyo son componentes centrales de los sistemas técnicos. Permiten guiar componentes en movimiento, absorben fuerzas y reducen la fricción entre componentes en movimiento relativo. En función de los requisitos, se utilizan distintos tipos de apoyos, en particular apoyos de cilindros o cojinetes de deslizamiento.

Apoyos de cilindros – Principio de funcionamiento

Los apoyos de cilindros permiten un movimiento predominantemente de rodadura con sólo una pequeña cantidad de deslizamiento. Entre el anillo interior y el exterior se encuentran los elementos rodantes (por ejemplo, bolas o rodillos) que transmiten el movimiento relativo. Este principio reduce significativamente la fricción en comparación con los movimientos de deslizamiento puro

Ejemplo de aplicación de apoyos de cilindros

Los apoyos de cilindros pueden realizar un movimiento de rodadura con sólo un pequeño deslizamiento. Un ejemplo sencillo es el uso en la rueda de una bicicleta

Aquí se puede ver cómo el apoyo de cilindros ejecuta el movimiento de rodadura

Diferentes tipos de apoyos de cilindros

Existen diferentes tipos de apoyos de cilindros. El más conocido es probablemente el rodamiento de bolas. Además del rodamiento de bolas, distinguimos entre rodamientos de rodillos cilíndricos, rodamientos de agujas, rodamientos de rodillos cónicos y rodamientos esféricos como diseños estándar.

Otro factor de influencia para diferenciar los distintos apoyos de cilindros es el ángulo de presión. Si se tiene en cuenta el tamaño del ángulo de presión alfa se pueden también distinguir los cojinetes radiales de los axiales.

 (cojinete radial) ángulo de presión α: 0 - 45°                           (cojinete axial) ángulo de presión α: 45 - 90°            

Cojinetes de deslizamiento – Principio de funcionamiento y aplicaciones

Los cojinetes de deslizamiento también absorben fuerzas y guían el movimiento de los cuerpos en movimiento. Este movimiento es de deslizamiento, en el que el elemento apoyado gira en el cojinete de deslizamiento.

Aquí se puede ver un ejemplo del uso de cojinetes de deslizamiento en una impresora 3D. Los cojinetes de deslizamiento también se utilizan en otras guías y articulaciones y, con frecuencia, en los cigüeñales y árboles de levas de los motores de combustión.

Para que el cuerpo que se va a mover pueda deslizarse bien, entre el cojinete y el árbol apoyado se introduce un medio intermedio. ¿Sabe qué se puede utilizar aquí? 

• El gas se utiliza como medio intermedio para separar las superficies de deslizamiento en caso de temperaturas extremadamente bajas (aplicación a temperatura extremadamente baja).
• Cuando, durante la rotación, los cojinetes de deslizamiento hidrodinámicos tienen que proveer aceite para permitir la lubricación, se bañan en aceite.
• Los lubricantes sólidos se emplean cuando, p. ej., el vacío, las temperaturas elevadas o las fuerzas centrífugas imposibilitan el uso de la lubricación de aceite. Con frecuencia se utiliza grafito, disulfuro de molibdeno o PFTE (Teflón).
• Se emplea un campo magnético cuando no se debe generar ni desgaste ni suciedad (como p. ej. en las salas limpias).

Cojinetes secos

Los cojinetes secos se pueden fabricar de los más diversos materiales. Cuando están formados de un solo material, se trata de un cojinete macizo; cuando son dos o más materiales compuestos, es un cojinete compuesto. Se pueden fabricar, además de diversos plásticos, aleaciones de aluminio o bronce, también de metales blancos, cerámica o carbón artificial, por ejemplo. En la selección del material deben tenerse en cuenta algunas exigencias.

Naturalmente, el material deberá aportar unas buenas características de deslizamiento y de rodaje. Además, conviene que tenga una elevada estabilidad y que no se desgaste rápidamente.