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¿Qué es un balero y cómo funciona?

Es un mecanismo utilizado para reducir la fricción entre dos objetos en movimiento rotativo o lineal entre ellos, se les conoce como baleros, rodamientos, cojinetes y rulemans.

¿Cómo nació el rodamiento?

La primera patente real de un rodamiento de bolas, llegó solo en 1794 y fue propuesto por Philip Vaughan de Carmarthen (Gales), sin embargo en 1500, Leonardo da Vinci, durante sus estudios sobre fricción, sintió la posibilidad de crear una especie de balero primitivo. 

Modelo de rodamiento propuesto por Leonardo Da Vinci

En 1869 Jules Suriray, un mecánico de bicicletas parisino, presentó la segunda patente de rodamientos los cuales se utilizaron en la bicicleta que ganó la primera edición de la carrera París-Rouen en noviembre del mismo año.

El desarrollo de los rodamientos de bolas actuales se debe a Friedrich Fischer “Kugel-fischer” en 1883. Apodado “el Fischer de las esferas”, inventó el procedimiento que permitió producir, en serie, bolas de acero endurecido de idénticas dimensiones. La producción industrial a gran escala se debe a Henry Timken, gracias a los rodamientos de rodillos. La compañía TIMKEN fue fundada en 1899 y en Sven Gustaf Wingqvist, uno de los fundadores de SKF en 1907, y de RIV. 

Perosa en colaboración con la familia Agnelli, comenzó a producir rodamientos de bolas para bicicletas en 1906. Posteriormente, las dos compañías se incorporaron a una sola compañía que tomó el nombre de SKF.

¿Cómo funciona un balero o rodamiento?

Como ya dijimos, un rodamiento es un dispositivo que se utiliza para reducir la fricción entre dos objetos que están en movimiento rotativo o lineal entre sí. Consiste principalmente en dos anillos de diferentes diámetros, uno externo y otro interno; dentro de los cuales se posicionan los elementos rodantes los cuales tienen la función de:

  • Apoyar el elemento giratorio
  • Reducir la fricción de rotación
  • Preservar el asiento de rotación
  • Reducir el riesgo de intrusión de polvo y escombros en las áreas de trabajo de los elementos rodantes
Funcionamiento del rodamiento, Wikimedia

Son tan fundamentales para la industria mecánica que, según algunos expertos, han sido llamados en el sector productivo como

“El pan de cada día de la industria de la manufactura”

Se usan en todo tipo de máquinas, pero dado que hacen su trabajo en las sombras, la mayoría de las personas no involucradas en la industria de la manufactura probablemente no saben acerca de su existencia, o tal vez no saben cual es su función dentro de una pieza mecánica

Su función principal es soportar los ejes rotativos, las ruedas, engranajes, rotores o turbinas, facilitando la rotación, es decir, las máquinas requieren una diversa cantidad de ejes en su función, lo que significa que los rodamientos se usan casi siempre.

Aplicación en la vida diaria

Photo by Gabriel Gurrola on Unsplash

Los baleros son utilizados en una gran variedad de sectores y aplicaciones industriales; algunos productos como aviones, generadores eléctricos y automóviles no funcionarían sin ellos, por  ejemplo los autos que usamos todos los días para ir a trabajar, o incluso por placer, tienen un mínimo de 36 rodamientos. Para los automóviles de gama alta, este número se eleva a alrededor de 150. Todos estos baleros juegan un papel muy importante. Si un automóvil no tiene baleros, la rotación se vuelve irregular y consumiría una gran cantidad de energía, además, la parte que soporta la rotación se rompería casi de inmediato. Por esta razón, no podríamos conducir automóviles de manera segura y cómoda sin los baleros.

Preguntémonos cuánto más de nuestra vida depende de los baleros, normalmente no los ves, así que es un poco difícil de imaginar, ¿verdad? Incluso los electrodomésticos que usamos diariamente como refrigeradores, aspiradoras y aires acondicionados los utilizan, de esta manera, los rodamientos funcionan constantemente a la sombra para hacer nuestra vida más cómoda.

Los baleros pueden parecer simples piezas mecánicas, pero no podríamos sobrevivir sin ellos, porque la mayoría de los productos mecánicos que utilizamos,  funcionan gracias a ellos.

En resumen, ¿qué tipo de papel juegan los baleros o rodamientos al permitir que las máquinas funcionen sin problemas?

Reducen la fricción y hacen que la rotación sea más regular.

Cuando se produce fricción entre el eje giratorio y la parte que soporta la rotación, se utilizan rodamientos entre estos dos componentes. Los baleros se usan para reducir la fricción y permitir una rotación más suave lo que permite disminuir la cantidad de consumo de energía. Esta es la función más importante de los rodamientos.

Protegen la parte que soporta la rotación y mantienen la posición correcta para el eje giratorio. 

Se requiere una gran fuerza entre el eje giratorio y la parte que lo soporta. Los rodamientos realizan la función de evitar daños en la parte que soporta la rotación y mantiene la posición correcta del eje giratorio. Esta función de los rodamientos es lo que nos permite usar nuestras máquinas una y otra vez durante un largo período de tiempo.

Tipos de baleros o rodamientos

Hay varios tipos de rodamientos. Están diseñados para diferentes aplicaciones y para soportar tipos específicos de cargas, empujes o giros, a continuación te presentamos los más comunes

Rodamiento de bolas

Rodamiento de bolas sin tapa

Es un tipo de rodamiento que usa bolas o balines para mantener la separación entre las pistas del balero. Su propósito es reducir la fricción rotativa y soportar cargas radiales y axiales. Esto se logra utilizando al menos dos radios para sostener las bolas y transmitir cargas a través de ellas. 

En la mayoría de las aplicaciones, una pista o carrera está sujeta al conjunto giratorio (por ejemplo, un cubo o eje) mientras la otra está fija. Cuando una de las carreras de rodamientos gira, también lo hacen las bolas. Dado que estas solo tienen un punto de contacto cuentan con un coeficiente de fricción mucho más bajo que cuando dos superficies planas se deslizan una contra la otra.

Los rodamientos de bolas regularmente tienen una capacidad de carga menor debido a que el área de contacto es más pequeña entre las bolas y las pistas de rodadura. Sin embargo, pueden tolerar la desalineación de los radios internos y externos. 

Los rodamientos de bolas, también conocidos como rodamientos antifricción, están estandarizados para facilitar el intercambio entre marcas.

Rodamiento de rodillos

Balero de rodillos cónicos

Son grupos mecánicos que consisten en elementos rodantes cilíndricos, esféricos o cónicos, generalmente atrapados entre los radios internos y externos. Proporcionan un medio para soportar ejes rotativos y minimizar la fricción entre los ejes y las partes fijas de la máquina. Los rodamientos de rodillos se utilizan principalmente en máquinas con ejes giratorios que requieren el soporte de cargas más pesadas que las previstas por los rodamientos de bolas. 

Los baleros o rodamientos de rodillos cónicos a menudo se utilizan para soportar cargas de empuje más altas además de las cargas radiales. 

Los rodamientos de rodillos están estandarizados en menor medida como los baleros de bolas. Cabe mencionar a TIMKEN como una de las mejores empresas, especializadas en rodamientos de rodillos cónicos.

Chumaceras o Rodamientos montados

Chumacera

Los rodamientos montados son conjuntos mecánicos que consisten en rodamientos alojados en componentes de montaje atornillados o roscados e incluyen soportes de amortiguación, unidades con bridas, etc. 

Estos montajes se pueden configurar con rodamientos de bolas o rodamientos de rodillos y están diseñados para montaje con tornillo y facilidad de reemplazo.

A menudo se usan porque las unidades alojadas reducen los problemas de montaje y protección, y son fáciles de reemplazar. También se utilizan principalmente para aplicaciones de baja / media velocidad.

Las chumaceras o rodamientos montados proporcionan medios para soportar ejes giratorios y minimizar la fricción entre ejes y elementos fijos de la máquina. Los rodamientos montados se utilizan principalmente en maquinaria con eje giratorio expuesto, por ejemplo se utilizan como dispositivos de recolección en los extremos de las cintas transportadoras y como unidades con bridas a lo largo de puntos intermedios. 

Rodamientos lineales

Consisten en elementos de bola o rodillo atrapados en los alojamientos y utilizados para proporcionar un movimiento lineal a lo largo de los ejes. Los rodamientos lineales se utilizan principalmente en máquinas que requieren posicionamiento a lo largo de los ejes y movimientos lineales. También pueden tener características de rotación secundarias según el diseño. Se utilizan principalmente cuando se requiere alta precisión en sistemas con menos fricción.

Bujes prelublicados o Cojinetes lisos (Rodamientos lisos)

Son unidades mecánicas diseñadas para garantizar la libre circulación en una dimensión entre elementos estructurales. 

Los bujes prelubricados se utilizan principalmente en el soporte estructural de puentes, así como en edificios comerciales e industriales. Estas partes favorecen el movimiento térmico, permiten la rotación del haz final y aíslan los componentes de la estructura de las vibraciones, el ruido y los impactos. Otros tipos de cojines y/o rodamientos lisos incluyen los utilizados en intercambiadores de calor y equipos de proceso.

Rodamientos de joyas

Los rodamientos de joya son dispositivos mecánicos utilizados en aplicaciones de rotación ligera, como relojes, giroscopios, etc.

Donde las cargas son pequeñas y los ejes rotativos soportados son pequeños. Los baleros o cojines de joya están hechos con una gama de sintéticos, con rubíes y zafiros particularmente comunes.

Rodamientos sin fricción

Los rodamientos sin fricción son alternativas mecánicas o electromecánicas a los rodamientos convencionales que proporcionan soporte de eje controlable a través del aire o campos magnéticos. Se utilizan para aplicaciones críticas y de alta precisión.

La importancia de los rodamientos

Como hemos visto, existen diferentes tipos de rodamientos, que se utilizan en diversos sistemas mecánicos, de acuerdo a sus funciones específicas; desempeñan un papel crucial en nuestra vida. Compañías importantes como TIMKEN, SKF, FAG e INA buscan constantemente mejorar sus funciones y procesos en un esfuerzo para que estos sean más precisos y duraderos. 

Es esencial para el crecimiento de la tecnología e industria manufacturera continuar desarrollando baleros capaces de trabajar en condiciones cada vez más severas y especializadas.

Sin lugar a dudas, los rodamientos seguirán evolucionando, cambiando y mejorando nuestra vida “haciendo girar al mundo”.

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