Cojinetes: Tipos, Funcionamiento y Mantenimiento

¿Qué son los cojinetes y para qué sirven?

Los cojinetes son elementos mecánicos que tienen como finalidad soportar ejes y árboles, permitiendo su giro. Se encuentran fijos en sus soportes, mientras que los ejes giran dentro de ellos por deslizamiento. Debido al rozamiento que se produce entre el eje y el cojinete, estos van lubricados para minimizar el desgaste y la fricción.

Tipos de Cojinetes

Clasificación según la carga que soportan

• Radiales: Soportan solamente esfuerzos en la dirección del radio.
• Axiales: Además de esfuerzos radiales, son capaces de soportar cargas axiales, es decir, perpendiculares al radio.

Clasificación según su construcción

• Cilíndricos fijos: Construidos de una sola pieza. Se emplean como cojinetes axiales o radiales cuando el desgaste no es elevado.
• Cilíndricos ajustables: Formados por dos mitades para facilitar el montaje. Son muy versátiles en cuanto a colocación, permitiendo su montaje en muñones intermedios de ejes.
• Elásticos: Se suelen emplear cuando el espacio disponible es limitado. El ajuste se realiza con facilidad debido a la elasticidad que proporcionan las ranuras longitudinales que llevan en su cuerpo.

Requerimientos de los Cojinetes

Los cojinetes deben cumplir con ciertos requerimientos para garantizar su correcto funcionamiento:

• Dilatación: Debido al rozamiento entre superficies, una parte de la energía se transforma en calor, lo que produce una dilatación del cojinete. Esto modifica el ajuste que existía con el eje.
• Transmisión del calor: El material debe ser capaz de disipar el calor generado por el rozamiento.
• Resistencia: Deben ser capaces de absorber las cargas que provengan de los ejes sin deformarse.
• Deslizamiento: Siempre que lo requieran, deberán tener una lubricación adecuada.
• Bajo coeficiente de fricción.
• Tolerancia de lubricación.
• Buen acabado superficial entre las superficies de contacto.
• Buena resistencia al desgaste.
• Material más blando que el eje.

Lubricación de Cojinetes

La lubricación es fundamental para el correcto funcionamiento y la vida útil de los cojinetes.

Tipos de lubricación

• Cojinetes lubricados: Requieren lubricación continua para conseguir un funcionamiento y características similares a los de las guías hidrodinámicas.
• Lubricación por anillos: En la parte superior del cojinete, hay una ranura que deja al descubierto el eje. Un anillo cuelga del eje en esa ranura y, en su parte inferior, está en contacto directo con un depósito de aceite. Al girar el eje, arrastra al anillo, que va cediendo al eje y al cojinete el aceite que lleva adherido.
• Ranuras de engrase:
  • El eje se encuentra en reposo: El peso recae en la zona central del cojinete, centrado respecto a su eje vertical. El resto de su superficie está libre de cargas.
  • El eje gira a una velocidad lenta (inferior a 3 m/s): Cuando el eje comienza a girar, intenta “escalar” en el sentido de su giro. Debido a esto, la presión se desplaza en ese sentido, ampliando la zona de actuación.
  • El eje gira a una gran velocidad: Se debe a las fuerzas que el aceite genera al ser arrastrado por el giro del eje. Aparecen cargas que provocan una presión en una zona determinada del cojinete, pero también surgen otras, de sentido contrario, que producen una depresión.
• Autolubricados: Son piezas metálicas porosas, capaces de ser impregnadas con un lubricante. No requieren operaciones de mantenimiento, lo que evita la utilización de engrasadores. Se usan para cargas pequeñas o medianas. Están realizados con polvo de bronce sinterizado.