A unidad de bloque de almohada es un conjunto de rodamiento montado que consta de una carcasa (normalmente hierro fundido, acero prensado o termoplástico) que soporta un rodamiento y lo fija a una superficie de montaje plana paralela al eje. Las unidades de chumacera son una de las configuraciones de rodamientos montados más utilizadas en maquinaria industrial porque permiten que un eje giratorio se soporte independientemente del orificio interno de la máquina, lo que simplifica la instalación, la alineación y el mantenimiento o reemplazo futuro.
Diseño y construcción básicos
Una unidad de chumacera consta de dos componentes principales: el vivienda , que se atornilla al bastidor de la máquina a través de orificios de montaje a cada lado del orificio del cojinete, y el llevándose a sí mismo , que está instalado dentro de un asiento esférico dentro de la carcasa. Esta interfaz esférica es lo que permite que la mayoría de las unidades de soporte se autoalineen unos pocos grados, acomodando pequeñas desalineaciones del eje o errores de instalación de la carcasa sin transferir esa tensión a los elementos rodantes.
El rodamiento se fija al eje mediante un mecanismo de bloqueo (normalmente tornillos de fijación o un collar de bloqueo excéntrico) y el conjunto generalmente se sella con sellos de contacto o de laberinto para mantener los contaminantes fuera y la grasa dentro. Un engrasador (engrasador) en la parte superior de la carcasa permite la relubricación periódica sin desmontar la unidad.
Tipos de unidades de chumacera por tipo de rodamiento
El tipo de rodamiento interno utilizado en una unidad de chumacera determina su capacidad de carga, clasificación de velocidad e idoneidad para carga radial versus combinada.
| Tipo de rodamiento | Capacidad de carga | Aplicación típica |
|---|---|---|
| Rodamiento de bolas (tipo inserto) | Empuje ligero y radial de ligero a moderado. | Transportadores, ventiladores, equipos industriales ligeros. |
| Rodamiento de rodillos esféricos | Empuje radial pesado y moderado. | Transportadores pesados, minería, manipulación de materiales. |
| Rodamiento de rodillos cónicos | Altas cargas combinadas radiales y de empuje | Ejes de maquinaria pesada bajo carga combinada. |
| Rodamiento de rodillos cilíndricos | Alto empuje radial y mínimo | Ejes de alta velocidad con carga principalmente radial |
Chumaceras con rodamientos de rodillos esféricos son la opción estándar para aplicaciones industriales de servicio pesado porque su geometría interna permite una autoalineación continua incluso bajo cargas significativas, mientras que las unidades de rodamientos de bolas de inserción estándar se adaptan mejor a cargas más livianas donde el costo y la simplicidad son la prioridad.
Materiales de la vivienda y cuándo utilizar cada uno
El material de la carcasa afecta la resistencia, el peso, la resistencia a la corrosión y el costo, y debe adaptarse tanto a los requisitos de carga como al entorno operativo.
- Hierro fundido: El material estándar para uso industrial general, que ofrece alta resistencia, buena amortiguación de vibraciones y larga vida útil.
- Acero prensado: Una opción más liviana y de menor costo adecuada para aplicaciones de trabajo liviano donde no se requiere una gran capacidad de carga
- Termoplástico (polímero): Resistente a la corrosión y no se oxida, comúnmente utilizado en entornos de procesamiento de alimentos, lavado o exposición a productos químicos.
- Acero inoxidable: Seleccionado para máxima resistencia a la corrosión en entornos industriales altamente corrosivos, marinos o de calidad alimentaria.
Específicamente en el procesamiento de alimentos y bebidas, carcasas de termoplástico o acero inoxidable Los estándares de higiene suelen exigirlos, ya que las carcasas de hierro fundido pueden corroerse con el lavado frecuente con agentes de limpieza cáusticos, lo que introduce un riesgo de contaminación con el tiempo.
Mecanismos de bloqueo: tornillo de fijación frente a collar excéntrico frente a manguito adaptador
La forma en que se fija el rodamiento al eje afecta tanto la velocidad de instalación como la resistencia de la unidad a vibraciones o cargas inversas.
Comparación de tipos de bloqueo
- Bloqueo del tornillo de fijación: Instalación rápida, ideal para rotación unidireccional y cargas bajas a moderadas.
- Bloqueo de collarín excéntrico: Agarre superior para cargas inversas y ambientes con mucha vibración, resiste el aflojamiento mejor que los tornillos de fijación.
- Bloqueo del manguito adaptador: Proporciona una fuerza de sujeción concéntrica y uniforme, preferida para diámetros de eje más grandes y cargas más pesadas.
Los tornillos de fijación deben reapretarse periódicamente durante los primeros días de operación, ya que pueden retroceder bajo la vibración, un punto común de falla temprana que los diseños de collar excéntrico y manguito adaptador evitan en gran medida debido a su acción de acuñamiento o sujeción uniforme.
Clasificaciones de carga y tamaño
Las unidades de soporte se dimensionan principalmente según el diámetro del orificio del eje, pero la capacidad de carga real depende del tipo de rodamiento interno y del diseño de la carcasa, no solo del tamaño del orificio.
| Rango de tamaño de orificio | Tipo de rodamiento de bolas (carga dinámica) | Tipo de rodillo esférico (carga dinámica) |
|---|---|---|
| 1 pulgada / 25 mm | ~9,500 libras | ~22,000 libras |
| 2 pulgadas / 50 mm | ~14,000 libras | ~48,000 libras |
| 3 pulgadas / 75 mm | ~19,000 libras | ~85,000 libras |
| 4 pulgadas/100 mm | N/A (normalmente solo rodillo) | ~130.000 libras |
Estas cifras son aproximadas y varían según el fabricante, por lo que siempre confirme las capacidades de carga dinámica y estática específicas que figuran en el catálogo del fabricante en lugar de confiar únicamente en el tamaño del orificio, ya que dos unidades con el mismo orificio pueden tener capacidades de carga significativamente diferentes según el diseño del rodamiento interno.
Aplicaciones típicas en todas las industrias
Las unidades de soporte se utilizan donde un eje giratorio horizontal necesita soporte independiente fuera de la carcasa principal de la máquina.
- Sistemas transportadores: Soporte de ejes motrices y locos en líneas de manipulación y embalaje de materiales
- Maquinaria agrícola: Sinfines, cosechadoras y equipos de manipulación de granos que requieren resistencia al polvo y la humedad.
- Minería y procesamiento de agregados: Soportes de rodillos esféricos de alta resistencia que soportan los ejes de los equipos de trituración y cribado
- Sistemas de climatización: Soporte de ventilador y eje de soplador en unidades de tratamiento de aire
- Procesamiento de alimentos y bebidas: Unidades termoplásticas o de acero inoxidable en mezcladores, transportadores y equipos aptos para lavado
En aplicaciones de minería y agregados, las unidades de soporte con frecuencia operan bajo cargas de choque pesadas y continuas, razón por la cual Unidades de rodamientos de rodillos a rótula en soportes de fundición o fundición dúctil. son el estándar casi universal y ofrecen una combinación de capacidad de carga y durabilidad que las unidades de rodamientos de bolas más ligeras no pueden igualar.
Cómo seleccionar la unidad de soporte adecuada
Elegir la unidad de soporte adecuada requiere evaluar la carga, la velocidad, el entorno y las restricciones de montaje en conjunto, en lugar de seleccionar basándose únicamente en el tamaño del orificio.
Lista de verificación de selección
- Confirme que el diámetro del eje coincida con el tamaño del orificio requerido
- Calcule las cargas radiales y de empuje esperadas, incluida la carga de impacto, para seleccionar un tipo de rodamiento con la clasificación adecuada
- Determine la velocidad de funcionamiento (RPM) y confirme que se encuentre dentro del límite de velocidad nominal del rodamiento.
- Elija el mecanismo de bloqueo según el patrón de rotación: tornillo de fijación para collar excéntrico unidireccional o manguito adaptador para cargas pesadas o reversibles.
- Seleccione el material de la carcasa según el entorno: hierro fundido para uso general, termoplástico o acero inoxidable para entornos corrosivos o de lavado.
- Especifique el tipo de sello según la exposición a la contaminación: sellos estándar para interiores, sellos de laberinto o de triple labio para condiciones exteriores húmedas o polvorientas.
Por ejemplo, un transportador de embalaje ligero que funcione en interiores podría utilizar un Soporte de hierro fundido con rodamiento de bolas insertado y bloqueo con tornillo de fijación. , mientras que un eje de trituradora de roca en una planta de agregados requeriría un Soporte de soporte de hierro fundido de alta resistencia con rodamiento de rodillos esféricos y bloqueo mediante manguito adaptador. para soportar cargas de impacto continuas.
Mejores prácticas de instalación y mantenimiento
La instalación correcta y un programa de mantenimiento constante son los factores más importantes para lograr la vida útil esperada de una unidad de soporte.
- Asegúrese de que las superficies de montaje estén planas y correctamente alineadas antes de atornillar la carcasa en su lugar, aunque el rodamiento en sí pueda autoalinearse unos pocos grados.
- Apriete los pernos de montaje y los mecanismos de bloqueo según los valores de torsión especificados por el fabricante.
- Vuelva a comprobar el apriete del tornillo de fijación después de la primera 24 a 48 horas de operación, ya que el asentamiento inicial puede aflojar la conexión
- Siga un intervalo de relubricación programado (comúnmente cada 500 horas en ambientes sucios o de alta contaminación, y hasta 2.000 a 5.000 horas en entornos interiores limpios y de baja velocidad
- Inspeccione los sellos con regularidad para detectar desgaste o grietas, ya que la falla del sello suele ser la primera etapa que conduce a la contaminación y eventualmente a la falla del rodamiento
