Errodamendu

Errodamendua boladun edo arraboldun kojinetea da, bata bestearekiko biratzen diren piezen arteko marruskadura murrizteko erabiltzen dena. Biraketan, errodamenduak ardatzaren bermapuntuak dira.

Sven Gustav Wingqvist ingeniari suediarrak asmatu zuen elementu birakor hori. Errodamendu zurrunak, arraboldunak eta orraztunak erabilienak dira. Jasaten dituzten indarren norabidearen arabera ere sailka daitezke: axialak edo erradialak dira.

Errodamendu erradialak esfortzu erradialak jasaten ditu, hau da, ardatzaren norabidearekiko normalak diren esfortzuak: gurpil ardatzetan erabiltzen dira. Axialek, berriz, esfortzua ardatzaren norabidean jasaten dute; ate edo leiho txangetan erabiltzen dira, adibidez. Azkenik, bi esfortzuak jasateko gaitasuna duten errodamenduei axial-erradial deritze.

Elementu mekaniko horien fabrikazioa konplexua da, bolen esferikotasuna lortzeko zailtasunagatik. Fabrikatzaile garrantzitsuenek materialari tratamendu urratzaile bat egiten diote huts kamera batean. Grabitatearen efektu kaltegarriagatik izango ez balitz, produktuaren kalitatea oso ona lortuko litzateke.

Aurkituak izan diren lehen errodamenduak I.mendekoak dira. Hala, ere haien erabilpena ezinbestekoa bilakatuko da Berpizkunde garaia hasterakoan. Hala nola, errodamenduak, engranajeekin batera ingeniaritzako sorkuntzetan errola nagusia okupatuko dute. Honen harira, karga pisutsuen eramateko sistemak, hormagintzarako aparatuak, zorroztarri makinen ... garatzen dira.

Bizikleta 1870 urtea eta gero agertzen da, errodamenduak erabiltzen dituenak, errotetan, gidoian... Inglaterran garatua izan zen batez ere, garai hartan, estandarrizazio prozesuak garatu nahi zituztenean. Beranduago, bizikleten industrian konzentratzen zirenak makina motorizatuetara pasa ziren: motozikletak, autoak.

XX. mende hasieran defentsarako ere erabilpenak garatzen hasten dira. Itsasontzi militarren babeserako armetan errodamenduak erantsiak dira.

1930 eko hamarkadan ingeniaritza eskola ezberdinek formakuntza berezituak eskaintzen dituzte errodamenduei lotuta.

2 gerla mundialen arteko tartean, enpresek hainbat akordio komentzial izenpetu zituzten, beti ere, normalizazio prozesu baten plantan jartzeko ( ASME, DIN, AFNOR). Hori de la eta, errodamendu fabrika batzuk erasotuak izan ziren gerla garaian.

1960 tik goiti, errodamenduak hargintzako proiektu masiboentzat erabiliak dira. Hau da, errodamenduak erabiliak dira garabietan gerla ondoko etxebizitzen bereraikitze prozesuetan.

1990 tik landa, disko gogor azkarrenetan, mikro-errodamenduak txertatuak ziren eta gainera sistema elektronikoen hozteko sistemetan erabiliak ziren ere bai.

XXI. mende hasieran errodamendu batzuk sentsore magnetiko batzuen bidez ekipatuak dira, haien errotazio abiadura jakinaraziz. Erabilpen hau, batez ere autogintza eta aeronautika sektoreetan garatu da.

Errodamendu mota bakoitzak ezaugarri desberdinak erakusten ditu, diseinuaren eta egokitzen den aplikazioaren arabera. Adibidez, boladun errodamendu zurrunek esfortzu erradial handiak eta axial txikiak jasan ditzakete: horiek marruskadura txikia dute eta fabrikazio prozesua oso zehatza da. Horregatik, asko erabiltzen dira tamaina txikiko eta ertaineko motor elektrikoetan.

Arraboldun errodamendu zilindrikoek karga erradial handiak jasan ditzakete; gainera, oszilakorrak direnez, gai dira bi errodamenduren artean kokatuta dagoen ardatz baten makurdura jasateko. Errodamendu mota horiek asko erabiltzen dira karga eta deformazio handiko aplikazioetan, beren ezaugarriak direla eta. Makina handietan, adibidez, errodamenduen bermapuntuen artean desalineazioak gertatzen dira.

Boladun errodamendu bat bi eraztun ardazkide moduan osatzen da, eta haien artean bolak jartzen dira, pixka bat lubrifikatuak, eta kaiola batez bereizita mantentzen dira.

Erabiltzen diren materialak aplikazioaren araberakoak dira, baina, oro har, konpresioarekiko oso erresistentea izan behar du. Horregatik, askotan altzairua edo zeramika aukeratzen dira (Si3N4, SiC edo ZrO2).

Jende askok uste badu ere, lubrifikazioaren helburu nagusia ez da bolen eta eraztunen arteko marruskadurak murriztea; lubrifikatzaileak, batez ere, elementu en arteko lerratzea ez gertatzekobalio du. Gainera, gehiegizko lubrifikatzaileak mugimendua zailtzen du, eta berotzea oso kaltegarria da osagaiaren bizitzarako.

Errodamendua, berez, ez denez estankoa, hautsetik eta beste gorputz arrotzetatik babestu behar da, higadura bizkortzea eta errendimendua gutxitzea saihesteko. Errodamenduek, hala ere, buxadurak izaten dituzte, hermetikotasuna errola ez bete behar izateko. Errodamendu klasiko baterako, estankotasuna ezpain-junturen bidez egiten da.

Errodamenduen kalitatea neurtzeko ABEC estandar ezagun bat dago, pixkanaka ISO estandar batek ordezkatzen duena.

Errodamendu mota horiek aplikazio askotarako erabiltzen dira, abantaila ugari dituztelako: modu sinplean diseina daitezke, abiadura altuetan edo oso altuetan lan egiteko gai dira, egoera onean lan egiteko mantenu gutxi behar dute eta prezioa baxua dute. Errodamendu mota horiek karga erradial handiak eta axial txikiak jasateko gai dira.

Kontaktu angeluarreko bola-lerroko errodamenduetan, bolen kontaktu-puntua zeiharra da, errodamenduaren kanpo eta barne eraztunetan. Konfigurazio horren ondorioz, karga erradial eta axial handiak jasateko gai dira. Baina horretarako, muntaketan, bi errodamendu jarri behar dira kontrako norantzan.

Errodamendu horiek osatuta daude luzera handiko eta diametro txikiko (luzerarekin konparatuz) arrabolez. Sekzio txikia izan arren, karga handiak jasateko gai dira; gainera, egokiak dira leku erradial murriztua duten aplikazioetarako. Errodamendu orrazdunak bizikleten pedaletan erabiltzen dira.

Arraboldun errodamendu konikoak karga erradial eta axial handiak jasateko gai dira, arrabolen eta errodadura ibilbidearen posizio zeiharrarengatik. Jasan beharreko karga axiala handia den kasuetan, angelu irekiagoa duten errodamenduak erabiltzen dira. Karga axial horiek jasateko, mota berdineko bi errodamendu muntatu behar dira kontrako posizioan, mugimendu axiala blokeatzeko. Gainera, arraboldun errodamendu konikoak desmuntagarriak dira; bakoitza bere aldetik muntatu daitezke, batetik, barne-eraztuna eta arrabolak, eta bestetik, kanpo-eraztunak.

Karga axial handiak jasateko egokiak dira. Gainera, talken aurrean erresistentzia handia erakusten dute eta ahokaleku txikia behar dute. Norantza batean bakarrik jasan ditzakete karga axialak errodamendu horiek. Errodamendu horiek asko erabiltzen dira karga axialak handiak direnean eta boladun errodamendu axialen erabilpena murriztuta dagoenean.

Errotula arraboldun errodamendu axialak osatuta daude arrabola lerro batez, eraztun ez-mugikor batean bermatuta. Arrabolek forma esferikoko gainazal batean biratu egiten dute. Horren ondorioz, errodamenduek karga handiak jasateko gaitasuna daukate eta eskuz lerroka daitezke. Horretaz gain, errodamenduek abiadura handietan lan egin dezakete, nahiz eta karga handiak jasan behar dituzten. Beste errodamendu erradialekin alderatuta, karga erradialak jasan ditzakete.

Era horretako errodamenduak aske uzten du bermapuntuaren biraketa angeluarra; horretarako, errodamendua osatuta dago errodadura esferikodun gainazal batez eta bolez osatutako bi lerroz. Asko erabiltzen dira deslerrokatze handiak gertatzen diren kasuetan, dilatazio efektuarengatik, ardatzak jasaten duen makurdurarengatik edo eraikuntza motarengatik. Horren ondorioz, bi askatasun gradu askatzen dira.

Errodamendu mota horrek marruskadura txikiagoa dauka beste errodamenduekin alderatuta; horregatik, abiadura eta karga handiak jasaten ari direnean, gutxiago berotzen dira. Abiadura handietarako egokiak dira.

Normalean arrabola zilindrikodun errodamenduek arrabola ilara bat edukitzen dute. Arrabola horiek gidatzen dituzte eraztunetako baten erlaitzek; beste eraztunak, berriz, erlaitza izan dezake edo ez. Erlaitzen antolaketa ezberdina dela-eta, arrabola zilindrikodun errodamendu ezberdinak aurki daitezke.

Errodamendu horiek boladunak baino zurrunagoak direla-eta, karga handiekin eta ardatz lodietan erabiltzen dira.

SKF (munduko liderra), Schaeffler (INA eta FAG markak, munduko 2. fabrikatzaile nagusia), Timken Company, NSK Ltd., NTN (SNR-k erosi duena) eta JTEKT dira 2016ko munduko errodamendu-merkatuaren % 60-a osatzen dutenak. Beste fabrikatzaile batzuk: Minebea (miniaturizatutako errodamenduak), KRX Engineering (ROULTEX errodamenduak), WIB (doitasunezko boladun errodamenduak), JESA Suisse (neurrira egindako boladun errodamenduak + plastiko-injekzioa).

• Technical publication about bearing lubrication
• NASA technical handbook Rolling-Element Bearing (NASA-RP-1105)
• NASA technical handbook Lubrication of Machine Elements (NASA-RP-1126)
• How rolling-element bearings work
• Kinematic Models for Design Digital Library (KMODDL) - Movies and photos of hundreds of working mechanical-systems models at Cornell University. Also includes an e-book library of classic texts on mechanical design and engineering.