¿Por qué y dónde se utilizan los rodamientos?

A veces, los dispositivos más útiles en física e ingeniería son los más simples. Los rodamientos de bolas muestran cómo los anillos de metal pueden ser extremadamente versátiles. Como puede ver en tantos artículos comunes como vehículos, bicicletas, patinetas y otras máquinas que involucran piezas metálicas en movimiento, los humanos han utilizado el poder de los rodamientos de bolas durante siglos.

Usos de rodamientos de bolas

Imagínese deslizarse por una alfombra suave mientras usa zapatos. Puede ser difícil debido a la fricción entre la alfombra y los zapatos, que pueden estar hechos de cualquier material, como cuero, plástico, madera o caucho. Si, en cambio, usara calcetines, sería mucho más fácil debido a la menor fricción entre la alfombra suave y los materiales de los calcetines. Los rodamientos de bolas funcionan de la misma manera.

Los rodamientos de bolas disminuyen la cantidad de fricción entre las cargas que se les imponen. Lo hacen porque son bolas o rodillos metálicos que se mueven alrededor de una superficie metálica lisa en un bucle interior y un bucle exterior (a veces denominados anillos). Puede aprender acerca de las muchas aplicaciones de rodamientos de bolas a través de su física. Los rodamientos de bolas transportan tipos de carga en una dirección radial, y estas cargas aplican una fuerza perpendicular al eje de rotación del rodamiento de bolas.

El deslizamiento de las bolas metálicas alrededor de los bucles del cojinete de bolas crea una fricción entre un objeto y su superficie que ralentiza el objeto. En algunos casos, el objeto se acerca a una parada. Este mecanismo permite que los rodamientos de bolas tengan usos en sistemas de poleas o sistemas rotativos que necesitan ser controlados. Por ejemplo, la rueda central de un automóvil usa una carga radial del peso del automóvil y el empuje de dar una vuelta.

En todos los casos de rodamientos de bolas, el equilibrio entre el empuje y la carga radial hace que los rodamientos de bolas reduzcan la fricción entre las bolas en el anillo interior y exterior y manejen la carga del objeto. Los rodamientos de bolas toman la carga y la transfieren del anillo exterior al anillo interior para permitir que las esferas en los centros de cada anillo giren con facilidad.

Cada esfera está conectada con los dos anillos, pero solo donde sea necesario para reducir la fricción entre los componentes del propio rodamiento de bolas. Por estas razones, se crean rodamientos de bolas para reducir la fricción y facilitar la velocidad de rotación.

Tipos de rodamientos de bolas

Los tipos de rodamientos de bolas difieren mucho por su mecanismo involucrado. El tipo más utilizado es el rodamiento de bolas rígido de una hilera o radial. Este diseño hace que las bolas se desplacen en pistas ranuradas profundas, y la disposición de rodamientos rígidos de bolas les permite soportar cargas radiales y axiales. Las versiones selladas de rodamientos de bolas están permanentemente lubricadas para reducir su mantenimiento.

Los rodamientos de bolas de doble fila utilizan dos filas de bolas. El diseño le da más rigidez al movimiento del propio rodamiento. Se encuentran en motores eléctricos, bombas centrífugas y embragues electromagnéticos. Algunos rodamientos de bolas se alinean de una manera que permite que el eje tenga en cuenta cualquier desalineación en ángulo con respecto a la carcasa del rodamiento de bolas.

El tipo de rodamiento de bolas de contacto angular tiene un lado del anillo exterior cortado para permitir que se inserten más bolas. Estos rodamientos pueden soportar grandes cantidades de cargas axiales en una dirección, así como usar más bolas en los propios rodamientos. Esto significa que los ingenieros los usan en pares en ambas direcciones para transportar cargas pesadas, en una configuración que los convierte en rodamientos de bolas de doble hilera de contacto angular. Estos tipos de rodamientos de bolas también varían según su material.

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