UNIVERSIDAD TCNICA DE AMBATOFACULTAD DE INGENIERA CIVIL Y MECNICACARRERA DE INGENIERA MECANICA DISENO II TEMA: MATERIALES QUE SE UTILIZAN EN COJINETES DE FRICCIN Y RODAMIENTOS.DOCENTE:Ing. Mg. CESAR ARROBAINTEGARNTES:ALVARO CHANGO MILTON BAUTISTAGERMAN SUQUICURSO: SEPTIMO B AMBATO ECUADOR

TEMA: MATERIALES QUE SE UTILIZAN EN COJINETES DE FRICCIN Y RODAMIENTOS.OBJETIVO: Conocer sobre los materiales que se pueden usar para cojinetes de friccin y rodamientos, caractersticas y el porqu de su uso.Que es un cojineteEs el conjunto de esferas que se encuentran unidas por un anillo interior y uno exterior, el rodamiento producemovimientoal objeto que se coloque sobre este y se mueve sobre el cual se apoya.Los rodamientos se denominan tambin cojinetes no hidrodinmicos. Tericamente, estos cojinetes no necesitan lubricacin, ya que las bolas o rodillos ruedan sin deslizamiento dentro de una pista. Sin embargo, como lavelocidadde giro del eje no es nunca exactamente constante, las pequeas aceleraciones producidas por las fluctuaciones de velocidad producen un deslizamiento relativo entre bola y pista. Este deslizamiento genera calor. Para disminuir esta friccin se lubrica el rodamiento creando una pelcula de lubricante entre las bolas y la pista de rodadura.Las bolas, en su trayectoria circular, estn sometidas alternativamente a cargas y descargas, lo que produce deformaciones alternantes, que a su vez provocan un calor de histresis que habr que eliminar. Dependiendo de estas cargas, el cojinete se lubricar simplemente por grasa o por bao deaceite, que tiene mayor capacidad de disipacin de calor. FIGURA 1En las aplicaciones de los rodamientos donde existe giro, en mun de la flecha del cojinete suele ser de acero, los cojinetes fijos pueden fabricarse de diversas variedades de materiales entre los cuales tenemos los siguientes: Bronce Babbitt Aluminio Metales porosos Plsticos ( entres los cuales tenemos) Nylon TFE PTFE Fenlicos Acetal Policarbonatos Rellenos de PoliamidaLas propiedades a obtenerse para los cojinetes planos son iguales para su fabricacin y se procede a inspeccionar las propiedades de los cojinetes.Propiedades de los CojinetesResistencia.- Esta funcin en un cojinete se aplica para que soporte las cargas que se aplican y trasladarla a la estructura que se descarga en el soporte, estas cargas son cambiantes lo que requiere para que el cojinete resista a la fatiga al igual que a las cargas estticas.Susceptibilidad a la instruccin.- Esta propiedad est relacionada con la capacidad que tiene el material para que los elementos contaminantes fuera del mun y evitar los daos que pueda provocarlos, por consiguiente es necesario utilizar materiales blandos. Resistencia a la corrosin.- Siempre se toma el lugar en el que trabaja un cojinete incluyendo el material del cual est hecho un mun, la temperatura a la cual est sometido el cojinete, las partculas que pueden desprenderse y pueden estar en suspensin, como tambin los gases o vapores corrosivos.Costo.- Siendo este un factor importante ya que no incluye solo el costo del material sino tambin al procesamiento, instalacin y tratamientos realizadosEn los materiales que estn fabricados los cojinetes podemos tener:Bronce Fundido.El bronce no es sino una numerosa cantidad de aleaciones de cobre (Cu), estao (Sn), plomo (Pb), Zinc (Zn) o aluminio (Al) ya sean estos elementos puros o combinados con otros materiales.Los bronces aleados con plomo tienen un contenido que varan entre un 25% y un 30%, lo que confiere al material una susceptibilidad a la incrustacin necesaria y resistencia al agarre en bajo condiciones de lubricacin bajas, sin embargo su resistencia es muy baja.El cojinete de bronce fundido SAE CA932 est formado por un 83% de cobre y solo un 7% de estao, un 7% de plomo o 3% de zinc, este cojinete presenta una buena combinacin de propiedades para que sean utilizados en bombas, maquinaria y aparatos domsticos entre otros.Los bronces con aleaciones de aluminio tienen mayor resistencia y dureza lo cual les permiten soportar cargas de mayor magnitud lo cual es perfecto en zonas de impacto pero su susceptibilidad la incrustacin de material no es buena.Babbitt.Estos materiales pueden estar combinados con plomo y estao, normalmente estos materiales contienen un 80% del metal base.Varias de estas combinaciones de estas aleaciones como (cobre - antimonio) y al igual que (cobre - estao) son capaces de adaptarse a las propiedades de un uso especfico.Debido a lo blando de estos materiales su susceptibilidad a la incrustacin y resistencia al agarre son buenos y la lubricacin que tiene esta en el lmite, por lo cual su resistencia es ms baja y se utilizan calzas o placas de cua en cascaras de hierro fundido.Aluminio.Este material es el ms resistente de los metales para la fabricacin de los cojinetes este material se emplea para el uso en motores, bombas y aeronaves.La dureza de estos cojinetes da por resultado una susceptibilidad pobre ala incrustacin, para lo cual requiere lubricantes con ninguna impureza.Plsticos.Estos son llamados como materiales auto lubricantes, inherentemente, los plsticos para utilizar en cojinetes deben tener baja friccin y deben operar en seco lo cual puede ser mejorado mediante un lubricante.La susceptibilidad a la incrustacin suele ser buena, al igual que la resistencia al agarre. Algunos plsticos son pocos resistentes es por eso que resisten una limitada carga.Aquellos que pertenecen al grupo de fluoropolimeros son perfectos debido a su coeficiente demasiado bajo de friccin (0.05 a 0.15) y resistencia al desgaste.Los fenlicos, policarbonatos, acetales, nylon y muchos otros plsticos se pueden fabricar cojinetes:PTFE:PolitetrafluoroetilinoPA: PoliamidaPPS: Sulfuro de polietilenoPVDF:Floruro de polivinilidenoPEEK:PolietertercetonaPEI: PoliterimidaPES: PolietersulfonaPFA: Perfluoroalcoxi tetrafluoretileno modificadoLas tensiones que se producen por contacto sin que importe el cojinete.Para soportar las tensiones altas en los rodamientos y las pistas de los rodamientos se fabrican de acero muy duro y resistente o de cermica que presente las mismas caractersticas.El material ms utilizado para los cojinetes es acero AISI52100 que tiene alto contenido de carbn, entre el 0.95% y el 1.10% junto con cromo, de 1.30% a 1.60%, 0.25% a 0.45% de manganeso, 0.20% a 0.35% de silicio y otros elementos de aleaciones en cantidades mnimas pero controladas Las impurezas se reducen al mnimo para el acero en extremo limpio.El material se endurece en un rango de 58 a 65 en la escala de Rockwell C para darle la capacidad de resistir una alta tensin debido al contacto. Como tambin se utilizan para herramientas los M1 y M50.En algunos cojinetes que se someten a cargas ms ligeras o en un entorno corrosivo se utilizan piezas de acero inoxidable AISI 440C. Las piezas giratorias y otros componentes pueden fabricarse de materiales cermicos.

MATERIALnitruro de silicioAcero52100Acero inoxidable 440 CAceroM50

Dureza De La Temperatura HRC78626064

Modulo elstico a temperatura ambiente 10x6Psi45302928

Temperatura mxima de operacin 1200C2200F180C360F260C500F320C600F

densidad g/cc3,27,87,87,6

Materiales utilizados en los rodamientos de bolas y de rodillosUno de los aceros ms utilizado es SAE 52100 este acero contiene 1% C Y 1.5% de cromo se lo puede aadir nquel y molibdeno, este acero y otros con similares caractersticas se mantienen en unos 150C. En rodamientos giratorios se utilizan metales no frricos, tambin se fabrican rodamientos de bolas en plsticos fenlicos y otros plsticos como nylon y tefln. El vidrio tambin tiene algunas aplicaciones en bolas, en temperaturas muy elevadas el material Pyroceram es muy til, si las partes son de distinto material los coeficientes de dilatacin trmica adquieren importancia con respecto a los juegos u holguras.

Conclusin:Adquirimos conocimientos sobre los materiales ms usados por sus caractersticas, propiedades para cojinetes de friccin y rodamientos y su aplicabilidad por sus caractersticas. Bibliografa:Mott, R. (2000), Diseo de elementos de mquina. Segunda edicin. Mxico. Pearson Educacin. Nro Inv.2803.Homrock, B y Schmid, S.(1999), Elementos de mquinas. Mxico D.F. McGraw-Hill. Nro Inv.2540.Fires, V.(1995), Diseo de elementos de maquina.Mexico D.F. Limusa. Nro. Inv. 2888.