Los rodamientos lineales de elementos rodantes, como los ejes redondos y los casquillos, las guías perfiladas, las guías de rodillos cruzados e incluso los husillos de bolas, tienen dos especificaciones de capacidad de carga -capacidad de carga dinámica y capacidad de carga estática- que se basan en diferentes parámetros de funcionamiento y criterios de rendimiento y son independientes entre sí. Para dimensionar y seleccionar con precisión un rodamiento lineal de elementos rodantes o un husillo de bolas, es esencial entender las diferencias entre ellos y cuándo se utiliza cada uno.
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La capacidad de carga dinámica, C, se basa en pruebas empíricas en las que una carga de magnitud constante y normal a las superficies portantes permite al rodamiento alcanzar una distancia de recorrido definida (guía lineal) o un número de revoluciones (husillo de bolas) sin fatiga. La fatiga se define como la presencia de escamas en la superficie de los elementos rodantes o en las pistas de rodadura.
La capacidad de carga dinámica se utiliza para determinar la vida nominal de un rodamiento. Esta vida se denomina comúnmente vida L10, porque es la vida que se espera que alcance el 90 por ciento de un grupo de rodamientos idénticos en condiciones de carga y velocidad establecidas.
Para los rodamientos lineales que utilizan bolas:
Para los rodamientos lineales que utilizan rodillos:
L10 = vida útil calculada (nominal) del rodamiento
C = capacidad de carga dinámica básica
F = carga aplicada
La capacidad de carga dinámica y el cálculo de la vida útil L10 están definidos por la norma ISO 14728-1 para rodamientos lineales, y por la norma ISO 3408-5 para husillos a bolas. La norma de los husillos a bolas especifica que la capacidad de carga dinámica se basa en una vida útil L10 de 1 millón de revoluciones. Sin embargo, la norma de rodamientos lineales permite que la capacidad de carga dinámica se especifique para una vida L10 de 50.000 m o 100.000 m.
Es importante tener en cuenta la base de la vida L10 para los rodamientos lineales – especialmente cuando se comparan guías lineales de diferentes fabricantes, o incluso de diferentes series del mismo fabricante. Si se compara una guía lineal cuya capacidad de carga dinámica se basa en 100.000 m con una guía lineal cuya capacidad de carga dinámica se basa en 50.000 m, deberá aplicarse una de las siguientes conversiones: Dividir la capacidad de carga de 50.000 m por 1,26 O multiplicar la capacidad de carga de 100.000 m por 1,26. (Este artículo explica cómo se obtiene el factor de conversión de 1,26.)
Tenga en cuenta que la vida nominal L10 es una vida teórica basada en un entorno limpio, una lubricación adecuada y un montaje correcto. La vida útil real del rodamiento puede verse afectada negativamente por la contaminación, la falta de lubricación, el montaje inadecuado y otros factores.
La capacidad de carga estática, C0, es la cantidad de carga que un rodamiento puede soportar antes de que la suma de la deformación de la bola y de la pista de rodadura sea igual al 0,01 por ciento (0,0001 veces) del diámetro de la bola, tal como se define en la norma ISO 14728-2. La capacidad de carga estática es casi siempre mayor que la capacidad de carga dinámica porque su limitación es la deformación plástica del material de la bola y de la pista de rodadura, que se produce cuando la carga se aplica al rodamiento en un estado estático (sin movimiento) o de movimiento lento.
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Las cargas estáticas son, a menudo, el resultado de golpes en el rodamiento que no están planificados y que son difíciles de cuantificar. Por ello, los fabricantes de rodamientos lineales y husillos a bolas recomiendan aplicar un factor de seguridad estático, dependiendo del tipo de aplicación y de las condiciones de funcionamiento. El factor de seguridad estático es la relación entre la capacidad de carga estática básica y la carga estática máxima combinada aplicada al rodamiento. Puede oscilar entre 2 para condiciones de funcionamiento suaves con un bajo riesgo de vibraciones, hasta 5 ó 6 para aplicaciones que pueden estar sometidas a cargas de choque severas.
S0 = factor de seguridad de carga estática
C0 = capacidad de carga estática
F0max = carga estática máxima combinada
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