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El secreto de los cojinetes fluidos: ¿por qué consiguen un desgaste prácticamente nulo?
Con el avance de la tecnología, varias industrias buscan constantemente una mayor eficiencia y estabilidad, y los cojinetes de fluido han surgido en esta competencia. El principio de funcionamiento de estos rodamientos es muy sencillo: utilizan una fina película de líquido o gas presurizado para soportar la carga, evitando el contacto directo entre componentes. Esto los hace superiores a muchos otros tipos de rodamientos en términos de fricción, desgaste y vibración. Este artículo explorará cómo funcionan los cojinetes de fluido, sus propiedades y revelará los secretos de por qué pueden lograr un desgaste prácticamente nulo.
Cómo funcionan los cojinetes de fluido
Los cojinetes fluidos se pueden dividir en dos tipos: cojinetes hidrodinámicos y cojinetes hidrostáticos. Mientras que los cojinetes hidrodinámicos dependen de un eje giratorio de alta velocidad (también llamado muñón) para expulsar la película, los cojinetes hidrostáticos utilizan una bomba externa para proporcionar la presión de fluido necesaria para el soporte.Los cojinetes de fluido utilizan tecnología sin contacto, lo que significa que no hay fricción entre las partes móviles, lo que reduce el desgaste.
En los cojinetes hidrostáticos o de muchos gases, el fluido se bombea al cojinete a través de poros o de un material poroso. Este tipo de rodamientos a menudo requieren un sistema de control de posición para ajustar la presión y el consumo del fluido según la velocidad y la carga. Por el contrario, los cojinetes hidrodinámicos absorben líquido a medida que giran, formando una película lubricante en forma de cuña que soporta la carga.
Características de la lubricación por fluidos
La lubricación con fluidos es una forma eficaz de prevenir el desgaste y el contacto del metal. Este tipo de lubricación se basa en particular en una película de fluido prediseñada cuyo espesor debe superar la suma de las rugosidades de la superficie. Esto es fundamental porque el espesor de la película afecta directamente el coeficiente de fricción y, por lo tanto, la durabilidad y la vida útil del componente.
La lubricación fluida evita que los metales en movimiento entren en contacto entre sí, evitando el desgaste.
En un cojinete de fluido en funcionamiento, el espesor de la película de fluido disminuye a medida que aumenta la carga, y la presión dentro del fluido también aumenta. Estos efectos trabajan juntos para ayudar a mantener la estabilidad y la lubricación del fluido. Los tres tipos principales de lubricación hidrodinámica son la lubricación por acción espontánea, la lubricación por película comprimida y la lubricación por película externa presurizada. El lubricante utilizado puede ser un líquido o un gas, siempre que tenga una determinada viscosidad.
Ventajas de los cojinetes hidráulicosEn comparación con los rodamientos de bolas tradicionales, los rodamientos de fluido tienen las siguientes ventajas significativas:
- Casi nulo desgaste, bajos requisitos de mantenimiento y larga vida útil.
- Bajo nivel de ruido, especialmente en unidades de disco duro, los cojinetes de fluido pueden reducir el ruido entre 20 y 24 dB.
- Capacidad de carga superior y rendimiento estable.
- Fuerte resistencia a la vibración, adecuado para aplicaciones de alta velocidad y alta precisión.
Desafíos de los cojinetes de fluidos
Si bien los cojinetes de fluido ofrecen muchas ventajas, también presentan algunos desafíos, como:
- Es necesario mantener una presión constante para evitar el desgaste.
- Tiene un rendimiento deficiente a velocidades lentas o en reposo.
- Las fugas de lubricante pueden afectar el funcionamiento, especialmente en cojinetes de tipo líquido.
Desarrollo futuro
El desarrollo de cojinetes de fluido aún está en curso y, a medida que avancen la ciencia de los materiales y la tecnología de fabricación, los cojinetes de fluido pueden expandirse a más aplicaciones industriales. En el futuro, estos rodamientos probablemente alcanzarán estándares técnicos más altos con un rendimiento más eficiente y respetuoso con el medio ambiente.
Entonces, en un mundo tecnológico que busca la máxima eficiencia, ¿se convertirán los cojinetes de fluido en la solución preferida en más áreas?
