Qué son y cómo funcionan los cojinetes de fricción

Los cojinetes de fricción son elementos mecánicos que se encargan de soportar una carga y permitir el movimiento deslizante o rotativo entre dos elementos en una máquina. Su uso primordial es evitar el desgaste de los puntos de apoyo de la máquina, efecto que se generaría si los ejes rodaran directamente sobre la estructura.

¿Estás inmerso en un proyecto pero te está causando demasiados problemas saber qué cojinetes y rodamientos necesitas? ¡No te preocupes! En el siguiente post vamos a profundizar sobre sus usos y tipología. ¡Allá vamos!

Los cojinetes de fricción están formados por dos partes, por un lado está la parte fija que es la que soporta las cargas, conocida como soporte y por otro, la zona que sufre el desgaste, es decir, la que está en contacto con el elemento en movimiento: el casquillo.

Con el fin de minimizar las pérdidas producidas por rozamiento en los cojinetes, se intenta usar parejas de materiales con coeficiente de fricción reducido o interponer entre las piezas un lubricante: sólido -grafito o teflón-, líquido -aceite- o gaseoso -aire a presión-.

Tipos de cojinetes de fricción

– Según el tipo de contacto que existe entre las piezas:

• Cojinetes de deslizamiento o fricción:

Las superficies fija y móvil friccionan por deslizamiento, separadas de una película de lubricante.

También conocidos como bujes, casquillos, cojinetes lisos o cojinetes de fricción, son generalmente de forma cilíndrica y no contienen partes móviles.

• Cojinetes de rodadura o rodamientos:

En ellos el gorrón del árbol y la superficie de rodadura del soporte están separados por elementos rodantes, de forma que con el giro del gorrón o del cojinete se genera un movimiento de rodadura y no de deslizamiento.

Están constituidos por dos anillos rodantes separados entre sí por unos cuerpos, también rodantes, interpuestos entre éstos, cuya forma varía según su uso.

– En función del sistema de lubricación empleado se distinguen tres tipos básicos de cojinetes de fricción:

• Cojinetes autolubricantes: No requieren lubricación externa:

Están fabricados con materiales porosos que al impregnarse de aceite lo absorben y lo distribuyen lentamente por las partes en movimiento de la máquina.

• Cojinetes con lubricación periódica:

Requieren un pequeño aporte de lubricante periódicamente.

• Cojinetes con lubricación permanente:

  • Cojinetes hidrostáticos: El lubricante es introducido a presión con una bomba externa. Sus desventajas principales son que el fallo en el suministro de lubricante pone en peligro a la instalación y su elevado coste.
  • Cojinetes hidrodinámicos: No requieren la inyección externa de lubricante, sino que son las partes en movimiento las que crean un efecto hidrodinámico que hace que el aceite lubrique las partes en contacto. Estos cojinetes funcionan por sí solos y no necesitan de un suministro externo de aceite a presión. Su utilización es crítica en máquinas con alto par de arranque.

– Según la posición del rodamiento respecto a la carga, se diferencian tres tipos:

• Axiales: Admiten cargas en sentido de su eje.
• Radiales: Admiten cargas en sentido perpendicular a su eje y ninguno en sentido longitudinal.
• De Empuje: Admiten cargas tanto en sentido axial como radial.

Ventajas y desventajas de los cojinetes de fricción

Los cojinetes de fricción incluyen ventajas y desventajas frente a los rodamientos, algunas de ellas son:

Ventajas:

• Son más ligeros.
• Menor coste
• Larga vida útil sin fatiga de sus elementos.
• Peso menor.
• Menos ruidosos.
• Exigen menor espacio radial, ya que se construyen con paredes delgadas.
• Su instalación es más sencilla.
• Se excluye el uso de procedimientos de lubricación empleando cojinetes autolubricantes.
• Permiten alcanzar mayor velocidad de rotación.
• Mayor tolerancia ante choques

Desventajas:

• Mayor fricción en los procesos transitorios (especialmente en el arranque).
• Exigen mayor espacio axial.
• Es indispensable el uso de materiales antifricción en su fabricación.
• Mayor desgaste que los rodamientos puesto que hay un rozamiento directo entre el casquillo y el eje.

En muchas ocasiones los rodamientos desempeñan las mismas funciones que los cojinetes de fricción, pero la elección de uno u otro en un proyecto depende del uso final que se le vayan a otorgar.

El equipo de CLR, en uno de sus casos de éxito, decidió utilizar los cojinetes de fricción, ya que éstos superaban las necesidades mecánicas del equipo y facilitaban el giro del eje de forma más económica, siendo la solución idónea y más beneficiosa para su cliente.

Es por ello que a la hora de elegir tu proveedor de componentes debes tener en cuenta muchos factores como la profesionalidad y calidad de su equipo, sin dejar de lado su fiabilidad y humildad, dos aspectos fundamentales para conseguir el éxito de tus proyectos.