5. Mancales de rozamiento. Selección del tamaño de rozamiento (cálculo de la vida prevista en servicio)

Cojinetes de deslizamiento

Son elementos de máquina construidos en forma de casquillos o bujes de un metal o aleación diferente a la del árbol o eje, seleccionado de tal manera que presente un coeficiente de rozamiento (f) lo más bajo posible. En algunos casos es posible agregar un lubricante, de forma tal que el elemento móvil se desplace sobre una película de dicho material,  evitándose así que las superficies entren en contacto.

Cojinetes de deslizamiento, características.

Son puntos de apoyo de los ejes rotativos.

• Sirven para sostener su peso (ejes rotativos).
• Guían la rotación.
• Evitan deslizamientos.
• En algunas ocasiones van montados directamente en el marco o bastidores de las máquinas, en otras van montados en soportes especialmente diseñados para facilitar el montaje.

 En el cojinete de deslizamiento, dos casquillos tienen un movimiento relativo en contacto directo, generándose un deslizamiento con fricción, por lo que su eficiencia será determinada especialmente por la capacidad de reducir en lo posible la fricción entre los elementos. La reducción del rozamiento se realiza a través de la selección de materiales y lubricantes.

Al tocarse las dos partes, que es uno de los casos de uso más solicitados de los cojinetes de deslizamiento, el desgaste en las superficies de contacto limita la vida útil.

 VIDA UTIL NOMINAL.

Existen muchos factores que influyen en la vida útil de un cojinete de fricción, como por ejemplo la carga, velocidad de deslizamiento, temperatura de funcionamiento, rugosidad de la superficie de contacto, etc. Además, el cálculo de la vida útil puede ser sólo una aproximación.

Los valores aproximados de la vida útil nominal son determinados por una ecuación y serán alcanzados por la mayoría de los cojinetes e incluso excedidos en muchos casos.

Esto se ha sido confirmado por rigurosos test y resultados históricos de funcionamiento real. Para los cojinetes de fricción, la relación entre la vida útil nominal y los factores de influencia indicados, resulta de la ecuación:

Gh = C1 × C2 × C3 × C × C5 × KM

                                                   (pv)n

Dónde:

Gh           = Vida útil nominal, horas de funcionamiento

P             = carga específica del cojinete, MPa

v             = Velocidad de deslizamiento m/s

C1           = Factor de carga

C2           = Factor de velocidad

C3           = Factor de temperatura

C4           = Factor de rugosidad

C5           = Factor de distribución de carga

KM         = Constante dependiendo del material y tipo de cojinete.