8 PROLOGOPor mediode numerosas yextensas tablas sedanal alumnoyal proyectista todos los datos quenecesitan parael calculodelos elementos de mquinas. Especialmente se ha procuradoquelastensiones, presionesocargasadmisiblessepuedandeterminarsin dificultades.El autoresperaqueel librosea, comohastaahora, unmediotil paralosestudiantesdeingeniera, as comoparalos proyec.listas de maquinas, especialmente en unindel tomo(Ejerciciosde Elementos de Maquinas, que contiene un gran nmero deejemplos detalladosyaresolver por el lector. El presentelibroseajusta, ensu notacin, unidades yformas declculo, totalmentealos librosMecnicayResistenciadeMaterialesyMecnicay Resistencia de Materiales, Ejercicios de mi colega KarlheinzKabus, publicadosenla misma editorial, deforma que se recomiendancomo libros bsicos.Son aplicables las ltimas ediciones de normas OIN.Berln, septiembre 1975 KARL-HEINZ OECKERIndicePrologo ...................................................1. Uoionesfijas.......... . .1.1 Uniones por soldadura de fusin .I.I.l Procedimientos., matenales. costuras, calidad .1.1.2 Diseo bsIco .1.1.3 La soldadura en calderas ydepsitos a presion ..1.1.4 Unionessoldadas en lasconstrucciones metlicas ..1.1.5 Uniones desoldadura en laconstrucc1ondemqui-nas. . , .1.2 Uniones de soldadura por presin .1.2.1 Procedimientos.., tipos de costura, materiales .1.2.2 Uniones de soldadura por puntos _ .1.2.3 Uniones soldadas por resalles .1.2.4 Soldadura a tope por chispa .1.3 Soldadurascon metales de baJOpuntode fusin .1.3.1 Procedimientos. soldaduras .1.3.2 Formas fundamentales .1.3.3 Resistencia .1.4 Uniones pegadas .1.4.1 Pegamentos. i?ropiedades. procedimientos .1.4.2 Formas princIpales .1.4.3 Resistencia.......................... . .1.5 Uniones por remaches.......... . .1.5.1 Remaches. fabncacin. numero de secciones someti-das a cortaduras, transmisin de esfuerzos .1.5.2 Uniones por remaches enconstrucciones metlicas.1.5.3 Unionesderemachesenlas construccionesmetlicasligeras .1.5.4 Uniones roblonadas enlaconstruccindemquinasyaparatos .1.6 Uniones a presin .1.6.1 Ajustes transversalesylongitudinales, procesodeen-samblado .1.6.2 Calculode los ajustes a presincilndricos .71515151722355257575962646464687172727576787881909598989910 INDlCE INDICE 112. Unionesdesmontables...................... 1082.1 Tornillos de fijacin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1082.1.1 Roscas....... 1082.1.2 Materiales; proteccinconlra la corrosin.... 1102.1.3 Tornillos ytuercas...... 1132.1.4 Arandelas de suplemento, elemeDlOs de seguridad.. 1172.1.5 Flujo de fuerzas; erectosdeentalladura; formas. .. 12021.6 Fuerza de tensin par de apriete 1272.1.7 Diagramadedeformaciones; fuerzadiferencial; fUe17.3maxima; fuerza mnima.......................... 1282.1.8 Resistenciadelostornillos sometidosatraccinaxial 1302.1.9 Diseoycalculodelos tornillossometidos aesfuer-zos decortadura. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1342.2 Tornillos para movimiento(acdonamiemo por tornillos) 1362.2.1 Roscas; materiales............................... 1362.2.2 Esfuerzos, rozamiento. rendimiento, irre\ersibilidad. 1392.2.3 Resistencia.............. . . . . . . . . .. .. 1422.3 Uniones paracubos . ..... . . . . . . . . . . . . . 1442.3.1 Umones por chavetas axiales............ . .. .. 1442.3.2 Uniones por lengetas ajustadas.................. 1502.3.3 Uniones por ejes nervados....................... 1S42.3.4 Uniones por ejesdentados................ 1572.3.5 Uniones por ejes poligonales..................... 1602.3.6 Unionescnicas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. .... 1612.3.7 Uniones por apriete............................. 1632.3.8 Uniones por elementos tensores..... . . . . . . . . . . . . . 1652.3.9 Uniones por dentados frontales....... 1712.4 Uniones por pasadores ybulones...................... 1742.4.1 Pasadores...................................... 1742.4.2 Bulones........................................ 1782.4.3 Resistencia..................................... 1813. Resorteselisticos................ 1853.1 Fundamentos........................................ 1853.1.1 Curvas caractersticas, trabajodeelasticidady condi-ciones deoscilacin..................... 1853.1.2 Materales, esfuerzos, resistencia.................. 1873.2 Resortes de lmina trabajandoanexin................ 1923.3 Resortes de brazos trabajando atorsin................ 1953.4 Resortes de barra trabajando atorsin............... . . 2003.5 Resortes de platillo trabajando a compresin. . . . . . . . . .. 2013.6 Resortes a compresin ya traccin, cilindricos. . . . . . . . .. 2073.6.1 Resortes ti compresin, dealambre redondo, confor-mados en fro.................................. 2073.6.2 Resortes acompresin de varillas redondas 2113.6.3 Resortes a traccin. de alambre yvarillas redondos 2123.6.4 Clculode los resortes a compresin ya traccin. 2153.7 Resortes de goma. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2194. Ejes..................................................... 2244.1 Funcionamiento y formas....................... 2244.2 Gorrones....................................... 2274.2.1 Gorrones portanles .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2274.2.2 Gorrones de apoyo 2294.3 Resistencia................ .. 2304.3.1 Momentos denexiny detorsin; momentodeiner-cia ymomento reSIStente........ 2304.3.2 Calculoaproximado a torsin yanexin......... 2334.3.3 Resistencia a la fatiga 2344.4 Deformacin...... . ........... 2394.4.1 Deformacin por esfuerzosdenexin............. 2394.4.2 Deformacin por esfuerzos detorsin............. 2424.5 Velocidad critica.. . . . . ................... 2434.5.1 Velocidad critica denexin...................... 2434.5.2 Velocidad critica de torsin... ..... ... 245S. Cojinetes.... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . 2475.1 Rozamiento. engrase. lubricantes .. . . . . . . . . . . . 2475.1.1 Rozamiento. . 2475.1.2 lubricacin y 2495.2 Cojinetes a friccin olisos. . . 2575.2.1 Teoria del engrase, cojinetes de superficie milltiple,ranuras de engrase.. . 2575.2.2 Alimentacin de lubricante, dispositims deengrase. 2615.2.3 Materiales de los COjinetes(materialesdeslizantes) ymaterial de los gorrones _. 2645.2.4 Diseodeloscojinetesdesustentacin(cojinetes ra-diales). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2705.2.5 Calculo delosCOjinetes desustentacin(cojinetesra-diales) _. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2765.2.6 Diseode los soportes (cojinetes axiales).......... 2855.2.7 Calculode los soportes(cojinetesaxiales)......... 2885.3 Rodamientos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . .. 2925.3.1 Construccin, caractersticas............... 2925.3.2 Normas de montaje, posibilidades de carga.. . 2975.3.3 Capacidad de carga yduracin en servicio.... 3065.3.4 Velocidadlmite............................ 3135.3.5 Lubricacin.................................... 3156. Juntas de cojineles yde ejes.............................. 3206.1 Juntas contra escape degrasa......................... 3206.1.1 Juntas rozantes............................. 3206.1.2 Juntas sincontacto........................... 3226.2 Juntas contra escape de aceite......................... 3246.2.1 Juntas rozantes ... 3246.2.2 Juntas sin rozamiento........ 3279.1 Fundamentos.7. Acoplamirnlos Darlll 7.1 AcopJmlentos no .7.1.1 7.1.2de dilatacin .7.1.' compensildores no..7.14 Acopl.lmientos compensadores.7.1 5deseguridad....... . .7.2 embragables .7.2.1 a mano ..7.2.2 Acoplmlentosa distancia .7.3 Acopl;lmlenlos de arranque,.. .8. Transmisionelm.c::!S c:!h:,U U1..e",",,,, d,t>.== uqo54 ,-f-;;j-:ti....Tubo. de ."",ro .in ...1.a..h.... lqlnD1N11175"'!",T"0014111J. , .... 3!.'.'" 14"'-1. ..-","t; "t;lUbo. ""' .tt.... lOkbdo.....pn DI'"162631... t Si 2. SI t.:'1 3,..,"'",,0.1:>de .u... DlN 1681,... ,..,}'undit'l6n de .e.... l.nnoe&Ubl. D1N17%54o, oSkndo: Limil-Kionell (cjocn,plo:, .:1:,,,,,r deLo p.red, ,. "e mlrl.

d metroV, tf>(J D, : tOO ",m.,1'"'''''''' de 1""'10p0.15:,I.mrralura de ekulo '. I13ll;"ISO('oE1m m'Je 1),1' :!OlIO; V, "S !(J()(lln,,, MI-'o.o, nn lp1720. 1 "::ii litoe '\Il'n la. unida.de. dt' I'",.in:t.lm 1 kll/em''=1boIr_ 1 d.N/cm' '"0.1MP... 0.1N/mm'"En lafigura 12serepresenta unacalderade vapor pararecu-peracin de calor perdidoconstruida a base de tres virolas, conEspesor minimorequerido sde los cambore:s cilndricos, ;jrofaso colectores de calderas det'apor sometidos apresininterna (fig. 9Y12) con una relacin D./D1,6:Enlas calderasde vapor, el espesor mnimoadmisiblede lasparedesesde 3mm, ode2mmsi se utilizanaceros nocorrosi-vos. La ecuacin 2puede aplicarse tambin en los clculos detuberias decalderassometidasapresininterior, yapresinex-tcrior hasta un dimetrode 100 mm.ILo... debI-litadas de la ch.lpa ) la" no debihtadas;(", en mm: factor complementario para compenl>ar lal> Insuficienciasdeespesordelapared; enlosacerosferrosos 1.\ tolerancianegati-vaconformea la norma de medidas yen alguno) tasos la dismi-nucin de espesor de la pared origmada en la fabritac;6n(p. ej ..por la embUllelnj. En casocontrariose lOma Cl ,. O;C2 en mm: faclorcomplemenlariodedesgastc(factor complementariodecorrosin) _ I mm. Sedespreciacuando 1:30mmocuandose protegesuficienlemenleel aceroa basede emplomado. plalca-do, engomado, recubrimientoconmalcrial plsllCOy anlogos(pe_ro norecubnmientos galvnicos). Si noes posible inspet:cionar elinterior del depsito, es necesario delcrminar un factor comple.menlario mjs c1evado;e, en mm factor complementario preliisto para compensar los ata-quesque puedapro\ocarlaobradealbaileriaenlosdepsitosapresi6n mamposteados.. En C'.l.SOcontrarIO, se loma c", = O.28para:"--o, ---'UNIONES faclor decalculo(v, tabla 8) los dalos quese ioclu_len a continu;lclon);faelorescomplemenlarlOS decompensacindelas Irre.gularldades de espesor, ,er la nomenclatura de laecuacin l. En loscasosdecalderasde vaporsedes.precIan los faclores CI YcJ'en mm factor de COmpensacin de presin elIlerior.En depo.lollOS 11 preslOn se loma C.. "" 2 mm_- lOOmm'D ) en calderas de vaporc;f. = 2mm.Tieneencuenla las diferenciasa laforma tericafabombamiemos ) zonasCuando se tieneD. ;: SOmmyenClI!;()$de presininlenor. se tomae.. - O:en mm: faclor complementario de construcx:in. Endep.lonos con{s - cI- c,l D. d>u d.. Prn.k>Ol d....... 2O"'C.con:con:JJ1o1,L11---_, -I}-2l-. '=f-,-

.J!:='., =8-q UNIONESFU....SU5: e..0,4conS $3s" e - 0,45cons>3'1;U6: e.. 0,45eon s$ 3sl , e_0,5oons>}s,;VI' e _0,4con,3sl e .. 0,45cons>3,,;V2: e _0,3con s$ 3sl e - 0,35oon s>3s,;VJ. V4: e _0,25 oon r:::: 0,035 D.. pero para r s:il: 30mm. r s: 1.3$. h;; 3,5s;en mm: di.1metrodeclculo segUn la figura 14;enmm: dlametrode caJculodel amarre. Enfondosoplacassmamarre. se tienedi..O:en mm: factor complementariodedc::sgaste utilizadocondepOsitos destmadosaalOjar productos peligrosos, ocondepsitosculo\DtmornosepuedeIDSpeoc1onar. Encasocontrariose loma eJ - O."o,d,

"".0, ---D,

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. - J, __1---,f-,-".....U1,1I-',:i :i-,.-h-."-"-1FIGUR.... 14Fondos yplaclls planos: Usinreforzar, V conrefuer-zo, U1fondo rebordeado, U2 fondo planoforjadooembutido, U3 placaplana conranuradedescarga, U4-01,-1 placa plana soldada interiormenle por ambos lados,

USplacasoldada por ambos lados, U6placasoldadainleriormcDleporunsololado, VI placasoldada LOteriormente por un lado, con refuerzo transversal, V2placasoldadainteriormentepor ambos lados, conrefuerzotransversal, JI) rondoplano rebordeado, conrcfuer".(o transversal, 1/4 fondoplano rebordeado, con solape.J-ELEloUlIJllolOCuandosetratadeplacasreforzadas oplacasdealojamientodetubos(v. figs. 12Y 15), puedenaplicarselasfrmulasdecalcu-lodeducidas de la ecuacin 4(v. la hoja AD 85, as como lasTRD 305 Y 306) segn sea la disposicin (4)ELEMENTOSDEMAQUINAS 321"D.dpar .. 1 d PIra (",,fuerLOnormal sobre la seccin de la pieza:donde:( 10)MYI0",. = esfuer=o normalen'lmm1.normal sobre la sco:;in de la soldadura. ensentido longltudmal (lraccin o comprc:slon):en 'lmmmomenlode: flexin en la sc:u.,n de la pu:za;en mm momento de inercia de la seccin lolal de la pieza{m-c1uldaslaspanessinra)ardelariR- Z4}. Fnel casoconerelodelafigura 24c se llene: 1= shlI2+ZAoJ' y losde inercia de las supcrlicio Aodebido a su reducidainnucncia;'.. en mm4. momentode merclade la superfiCiede soldadurll_ EnlascosturJ.Sen angulo, los ejes degra_edad delas superficies de las sesobrelosteotlCOSdelaral- olraparle:, los momentosdeinerciadelassuperficiesdesoldaduraquesehallansituadosparalelamenteal eje degr'.l\edadde [a unindesoldadura, puedendespreciarsea causadesu redu,.tdJ. mOuenciablawnsidcraclnsehace J.Mm&montc:nSIV3 a pequeas de costura En estas condiciones, se tendria. para el caso de lafigura :!Jb:/.. 2rne1150 I 170,,.VipI6a Ir."o.....10. Kllna enK ('".ali ....d....rau.I wmrnlr al .... lido ,.. ,,.17011:10 UO ..u...nculud"loo ..o.h.... Tolu 113'"1$8"Co.IU'lO!'"Comp.eoill , e..m_13 Co.lu,."11 le _prroi611 d. n...ill,,.1801e6 220t40 270Tolu...............Im..nl" al"Cottu an,u.lu "'1I1id sb".'"lr-SII10 l'tl'",.,L--!!lI!!bSI,.,'"1. PbSlI Wl\b,..'"L"'11e.a Pb'" '"L-PbAII

...L-!;1I50,.... .....11 roPb'" '"L--!!nPbCd 18,..1.- PI). .... JO (Sb)'" '"lr-n$(I1'b'a'"'"t..--CdZIIAI % ,ro""SO... ..:I.... lol...&. Pl'n u....u.... DI" ti121. 511l... 10 ..",LZllCQ .o ...'"1. !-----< >-......>-FIGURA46Uniones de chapa soldadas con metales: al con solape, bl con solape biseladoe) denauta. di concubrejunlas, e) coneubreJunlas biselildo,j)condoble breJunlas(dobleq:ccu)n); A. superficiede la uninsoldada; B. seccintransversalde la pieza base.FIGt;ItA44Formas de los 10-tersticios para sol-dadura con metales:al mal, b) bien, elalambre de metal. DE MAQUlNAS1.3.2 FormasfundamentalesCuandoseaumentalaseparacinentrelas piezasasoldar sedisminuyeel efectodecapilaridad; si sedisminuye, seelpaso del fundente debido a las acumulaciones de xidos. Espe-cialmente crticas son las disminuciones de separacin que seunen a los aumentos. La figura 44 muestra ejemplos deformasincorrectasy correctasdeintersticiosparasoldaduraconmetales.Lasestrasdemecanizacinquediscurren perpendicularmentealdel material fundidodificultan este flujocuandosu profundldades mayorde0,05 ... 0,1 h (fig. 45a). Lasqueseextiendenen direccin del flujo actan como canales y lo favorecen, demane.raqueempleanfrecuenlemente (fig. 45b) si, por ejemplo,seeJt!geunajusteperfectamente centrado delaspiezasquesevana unu.DIN 8512, que principalmente estn compuestos deestao(So),cinc(20) ycadmio(Cd).Enlassoldaduras fuercesdemetalespesadosseutilizanprinci-palmente .aportacionesdeplata(soldaduracobre(soldaduraCu) y.Ms). DI 8513; en las demetales ligeros(aluminiO y aleaCiones de aluminio). aportaciones de aluminio.silicio(Al Si y Al Si So) DIN 8512.losmtJterialesdeaportacinmsimportantesysuscamposdefusin sedan en la tabla 16.'1osI e,11(23)UNIOf\lESfUASmuestrancmopuedeconducirsemssuavementeel nujodefuerza dandouna forma adecuada alos cubos. La fi-gura 49muestraalgunasbarrassoldadasapiezas decha-pa. Disponiendodos puntosde apoyo(puntos de solda-dura), las uniones pueden ser muy lijas yresistentes.Recipientes. En las soldaduras de recipientes sirve igual-mente lodicho para las chapas. En la ligura 50 puedenverse algunos fondos de recipientes soldados.4.La resistencia (aL =resistencia a la traccin; tL = resistenciaacortadura) delas unionessoldadas conseparacin deintersticio(soldaduraenel intersticio)es, enel casodelassoldadurasblan-das,aproximadamente aL =20 ... 30 N/mm2y tL= 15 ... 20 N/rnm2;para las soldaduras fuertes aL = 300 ... 400 N/mm2y 't L == 150 ... 280 N/mm2si la soldadura es con plata; aL= 250 ...... 350N/mm2y'tL= 150 ... 250N/mm2cuandolassoldadurassehacenconcobrey latn. Enel casodesoldadurasfuertesdealu-minio, laresistenciadelauninsoldadaalcanzalade las piezasbase. Los valores ms pequeos puedenconsiderarseparainters-ticios con mm; los mayores, cuandomm(puedenestimarse valores intermedios).Laresistenciaala fatiga porr;ibraci6ndelas unionessoldadasalcanzaaproximadamenteel 80 delaresistenciaalafatigadeS en mml - sctlCin trans\ersal de la pieza sometida a traccin;ITa en N mm}; resistencia a la traccindel material de la pieza;A en mm}; SUperfiClCde la unibn soldada 50metida al esfuerzodecortadura;fL en N mm1. resistencia I cortadura de la uninsoldada.1.3.3 ResistenciaExistenpocos puntosdepartidaparafundamentar los clcu-los de resistencia. Engeneral, se da a la zona de unin(uninsoldada)lamismaresistenciadeclculoqueparalaspiezas-base,de manera que, tericamente, ambas deberan romperse con lamisma fuena. Es conveniente proyectar las soldaduras para es-fuerzosdecortadura. Entonces, paraloscasosrepresentadosenlafigura 46debecumplirse:t)eiFIGUlA49Apoyodoblede barras redondas:a) enunapalanca doblada enforoma de U, b) en una boquillacnica_b).__FIGURA50Fondos de recipientes soldadoscon metales.')ala)Barras redondas. Noesrecomendableefectuarlasoldadu-rafrontal delosextremosdelas barras(lig. 480). Es mejor introducirlas en un agujero, cuyojuego permite quepenetre la soldadura (figs. 48b Y e). Las figuras 48e y fELEMENTOSDEMAQUlNASJ._.__.oFIGl:AA48Barras soldadas tope ) con CIja: a) en c:I frenle. bl en la perderla, el en laperiferia del mun, di en un cubo ri!ldo. t) t fJ en un cubo con extrcmmc:laslicos.701. Pegamento3 de revestimientos. Son pegamentos de revesti-mientos defieltro, cuero, tejidos, lminas y similares, sobreotras piezas como placas o vigas.2. Pegamentos decupas. Son pegamentos paraunir elementosde construccin(elementos de unin) entre s.Enlaconstruccindemquinas yaparatos loms importan-tees la unin decapas con pegamentos fuertes, de manera quesolamente se tratar de ellos en lo sucesivo. Los pegamentosfuertesestnformados porresinassintticasabasedefenal, urca,melamina, epxido o polister y se utilizan en estado lquido,pastosooslido(Jos ltimosenformadelminas). Seendurecenen estado fro a temperatura ambiente (efldurecedores enfro opegamentos enfro); o bien, a 80 ... 200e(endurecedores enca-7J FUASLos pegumelllos unen uno con otro los materiales, actuandoentrelassuperficiespuestasencontacto. Generalmentesedividenen los tres grupos siguicntes:1. Pegamentos adhesil'Os. Tienen pocacohesinyelevada ad-hesin; conelloslaspartes pegadas puedenvolver a despe-garsesinsufnrdaos, porejemplo, peliculasadherentesco-mo el cesafllm(Beiersdorf A. G., 2. Pegamentos por contacto. Poseen cohesin media yadhe-rencia elevada; con ellos, engeneral, las partes unidas nopuedensepararsenuevamentesinsufrirdaos, porejemplo,el pallex en solucin semiliquida (Henkel u. Cie., Dssel-dorf).3. Pegamentos Tienenelevadacohesinymuyelevadaadherencia que, despus de fraguar (endurecerse) se con-viertenen materialesduros, dandolugar aunaunininse-parable de las piezas pegadas.mantienenlaestanquidad, sonresistentes alacorrosinynoha-cen variar las propiedades del material de los elementos que seunen. Comoinconveniente debecitarselapequearesistenciaquepresentan frente a otros tipos de uniones (soldaduras normales,soldadurasconmetales, remaches). Porejemplo, sepeganrefuerzassobretabiquesdechapa, larguerosdeplanosdesustentacindeaviones, rodetesdesoplantes, paletasde\'entiladores, armadu-ras de velomotores, recipientes dechapa ysimilares. Sediferen-cian:1.4.1 Pegamentos, propiedat/es, procedimientosSeentiende por pegadola accinde unir cuerpos(materialescomoelementos de unin), adhiriendoJas superficies por mediode pegamentos (v. DIN16921: pegamentos, elaboracinde pega-mentos). Debe advertirse que se llaman pegamentos para plsti-cos los quepeganmateriales plsticos ypegamentosdeplsticosaqullos que estn elaborados con material plstico yque, porcjemplo, pueden pegar tambin metales, es decir, que son pega-mentosparametales. Las uniones pegadasofrecen, entreotras, laventajade queexigen poco volumen ypeso, de manera que lastensiones en las zonas de unin se distribuyen uniformemente,1.4 Uniones pegadasELI;MLNTOSDE "lAQLINASSeguridad conua, .. .."daolauurcinS_ 4 concefuneado derecepcindemJterial; S= 4.5concerllficadodetaller. FactorJi' ('ulidadde /0cos/urasoldadaL' 0.7 comovaloracinnormal enel caso decosturas desoldadurafuertesola-pJdas: espesor de pared admisible en este caso $ _ 5 mm; v_...0,9cuando ras costuras son de soldadura fuerte y solapadas, siendo el ancho delsolape6veces, como mnimo, el espesorde pared; espesor de pared mximo ad-misible: s= II mm; t' .....0,8enel casode unionesdesoldadurablandaenchapadecobreconcubrejuntas continuos, cuandod anchodeloseubrejuntasse extien-desobre ambos lados de la uni6n 12 veces, como mnimo, el espesor de pared;espesor deparedmaximoadmisible$ ""- 4mm; sobrepresi6ndeservicioadmisiblep"'2bar =0,2 MPa.Lascosturas redondasdesoldadurablanda, solapada, enchapadecobre, tie-nen queejecutarsecon 10 veces como mnimoel anchodel solapado hasta unespesordepared $ _ 6mmyhastacon DI. P _ 250Nmm1 Nosonadmisibleslascosturaslongiludltlalei desoldadurablandasolapadas, FI espesor depareddelos recipientes a presin soldados con soldadura fuerte, con excepcin de losconstruidos enaluminiopurooaleaciones dealuminIOdedurezasimilar, nopue-dequedarpor debajode s_ :2 mm. Paralosrecipientesapresi6n enlosmateria-les lllmamente citadOcuando se empican materiales de altaresistencia. tambinel R St 44-2. Losremaches>laspiezas tienenqueestar construidas del mismo malerial porque en el caso deser distmtos materiales eXiste el peligro de que se aflOjen yseproduzca corrosin. Los materiales no frricos para remachesson: Cu, Ms, Al, AI-Cu-Mg yAI-Mg 5.FJGUIASSLe,"anlamento de una Union pegada.ELEMEt-1OSDEMAQUINASLasuniones pegadassonmuysensiblesalas fuerzasquetien-denaabrirlas (fuerzas de levantamiento). Debeevitarseeste tipode esfuerzos (fig. 55).1.S Uniones por remaches1.5.1 Remaches, fabricacin, nmero de secciones sometidas acortaduras, transmisin de e."ue,,:osLasuniones porremaches hansidodesplazadascadavezmsporlasunionessoldadas, yaquetaladrarlosagujeros)' remacharlos roblones exige, engeneral, mayor trabajoquerealizar lasol-dadura; las piezas soldadas tienen forma ms sencilla, son msligerasynoestndebilitadasporagujeros. Muchasvecesserecu-rre todava a las uniones de remaches por considerarse muchoms seguras, especialmente en laconstruccin con metales lige-ros.Unremacheenbruto(fig. 56) estformadoporel cstagoylacabeza estampada sobre l, que se llama cabeza del remache.Principalmente seutilizalacabezaredondamientrasquelasotrassedanvaloresorientativosdelaresistenciaacortadurayatrac-cin de las uniones pegadas, a temperaturas de servicio de0 ... 60 C. Atemperaturas de servicioelevadas, la resistencia dela unin experimenta considerables mermas; Jos enfnoenmayor medidaquelospegamentosencaliente. Al llegaralos 300ese agota la resistencia de Jos pegamentos apropiadospara metales. Lafigura 54 muestra la resistencia alos esfuerzosdecortaduradealgunos pegamentosenrelacinconla tempera-tura de servicio. Los clculos deben tomarse solamente comoorientacin, puestoque los valores de resistencia tienen una ex-traordinaria dispersin. En algunos casoses Imprescindible efec-tuar ensayos.78,u81FIGURA60RelacIOnes entre los csfuen:os enuna umn para vanas scriC$ de r

1r.1 Lzl\'JIzJ""

1.- FIJAS-1-siendon"el nmerodelos remachesde esta serie. Pero si ocurre como enla figura68, queF3 >F';2== Fr n entonces debe tomarse Fl = F3'Adems, cada grupo de remaches debe todava absorber lafuerza transversal F, de maneraQuecadaremacheestara sometI-do a la partede fuerza:construccin de automviles, barcos, aviones, edificios, gras ypuentes.Comol'e'llajas frentea las construcciones de acero presentan sureducido peso, una resistencia mecnicacasi igual dealta ybue-naresistenciaalacorrosin;comotlcOIweniemesestnelelevadoprecioyel reducido mdulodeelasticidad(E 70000Nmm'").Laexrrusin, econmica. posibilitaelempleodeperfilesespecialeshuecos'j semihuccos (fig. 69). Veaseaesterespectola DIN1748(perfiles por eJttrusin dey la DI 9711 (perfiles porextrusin de magnesio).91 UNIOS[SHJAS(30)ELEMENTOS DE M"QUlNAS 90el''1F, en N: fuer7a decadadebidoal esfuerzotrans\ersal F;F en N fuena trans\'ersal enla unindel remache;.. numerode remaches eDel grupo.Lasfuerzas F"Y F..secomponenparadar la fuer;aresullameen los remaches F., Sus valores son, para:Con F. deben calcularse luego los esfuer=os de cortadura ycompresin(ecuac. 25y26,suprimiendon). Lassecciones peligro-sasenlapiezay enlacartela(lasseccionesdelasprimerasseriesde remaches desde M) deben adems recalcularse todavia conrespectoa los esfuerzos deflexin(tngaseencuenta ladebilita-cin por los agujeros delosLas tensiones admisiblesestn dadas en la tabla 10(pg. 47).1.5.3 Uniones de remaches en las construcciones merlicasligeraS'"Las unionesporremachesenmetalesligerossehanmantenido,en comparacin con las uniones soldadas, porque los roblonesremachados enfro llenantotalmentelos agujeros (no hayjuegopor contraccin). La soldadura influye desfavorablemente en laspropiedades delos metales ligeros, de modoquelas uniones porremaches, a pesar de los elevados efectos de entalladura en losagujeros, son ms duraderas que las uniones por soldadura. Elroblonado de metales ligeros se emplea principalmente en ladondos DIN 660, los remaches avellanados DIN 661 (tabla 24,pg. 97); losremachesdelentejaOIN662Ylosremachesdecabe-zarebajada OIN 674. Losremachesciegos puedenunir piezas ac-cesiblessolamentedesde unlado, porejemplo, enlos perfiles se-mihuecos yhuecos(figs, 71 a73), Los remaches explosivossecieFIOliR.... 69Ejemplode pC"rfilesC'lltruidos de rnC'lal hgero.FIGUlA70Diversas formasde cabeza dc cierre dcremaches delIlelal ligero (la cabezapropiaconstruidadeforma lenticular): a) cabezatroncoc6nica; b) cabezacnica; e) cabe-za plana; d) cabeza redonda.Puestoquelos remaches enfronosecontraencomolos re-machesencaliente, lascabezassolamentenecesitanfijarel vsta-go contralosdesplazamientosaxiales. Poreso, sonsuficientespe-queas cabezas de cierre (fig. 70). Predominan los remaches re-(32)(31 )unin 1: F"=F,, + F,unin 2: F,,=JFi+F: ..93 UNIONESBJAS

AA- Av?? ? ...1. Para los remaches de aluminiodeben emplearselos materialesmencionadosenlatabla22, quesecorrespondenconlos de las piezas que se van a unir. Debe procurarse unirentre s solamente piezas de igual material.2. Cuandovenga impuestopor motivosconstructivos odelatcnicadefabricacin, puedenemplearseremachesdeacerocolocadosenfria oencaliente(hayqueprocurar proteger-los contralacorrosin). Adems. se recomienda situar de-bajode la cabeza arandelas de acerocadmiadas, para au-FIGURA74Puntonodal de una vIga armada de metal ligero.Tran por el efectode unacargaexplosiva, alojada enel vstago,queacta medianteun percutor situadosobrelacabeza. Lapre-sin producida por la explosin expansiona la caa del remache yconforma una cabeza de cierre hueca.ParaeldimensionadodeJosremachesdemetalesligeros (figu-ra 74), sirvenlossiguientes valoresnormativos: d= 1,5 ... 2s(5== espesor mnimodechapa enlaunin);distanciaentreagujerosendireccindelafuerza el = 2,Sd1; distanciaentrebordes e2== ] = 2d.Respectoal calculoyejecucinde las piezasdealuminioenconstrucciones de edificios y de gras, es determinante laD1N 4113:=01[ :n,._111:e) f)g)l:;:]

.!.."J.!TIe)')ELEMENTOSDE MAQU1NAS

a) b) e) ')FIGURA73Remaches ciegos (Kerb-KorllH-Gesells.:l1afr, SchnaillenbachOberfal:.c): )redondo;bl avellanado; cJ con cabeza bombeada; d) cierrede un remache cIego.FIGUlA72Remaches demandril entallado(Grbr. Tigrrntl'yrr. o"nabriJch): al concabe7.a re-donda, bl concabezaavellanada; el ooncabeza bombeada; dI concabc1.a plana;e) remache introducido; fl retraccindel mandril; ti) remachecerrado.FIGUI.A71Remaches deexpansin por mandnl Interior (Grbr, lIappich GmbH, Wuppertal-al decabezabombeada: bj de cabezaa\ellanada; 1"1 remacheIntroducI-do; d) eX.!racl6ndel mandnl cnICO; rj remachecenadoconun pasador macu:o.921,lll!l.,n en l.enn:p.....,.OO"" " '"roo"" p.rrd Ir,puJoalonoU",.,"",.,"" "" "" "" ..ltrm.tivo"" ""'00'''''oo"..,.,""R"",,"jU6E.fu""", Con..rlur.... enlap.",funduladde la",p,dad1.,. bUla 250 .m... put:de.dlDlunc: ..,ca_ FIGURA83Alisado de la superficie decanlaeto de las piezas en lasuniones a presin. ..I,.Iool ....,,_ ......01 1"1'. 1.0 " _dlld ... R. , " ..........I".. c_, ,"....,r....r .... ...n .. .,.f..--Ja.I , L[:::J "r_ la_ """ .. ...,_par .... "_ dolobnc __........ _..........._l.._"""l....... ..... 1.0 Iont---.., ,-...d ........... ....pI..oO.

................ -._.. -I__., ... _.--'- ....."..",..."..t;__ ...-... ... _ ....._ ..Loo ..."". ,Ir".-... ................I....,.. .......

)".....,....,..,_., ..... .-- ... 'l_............ ,.'J-......... - puod........_..di_..o el. ..,..t.do 6_ .. r_.._.l.uCV'5.......,,..,...,............. Mno__' _ ,_-, ,........pIT ......(33)zFIOl,;."82Presinenla superficiede unin.ELEMENTOS DE MAQUlNASen mm: medida de adherencia:en mm: sobremedda;en mm: medidils del alisado en las superficies de la unin.en Nmm1. presin en la unin;en mm: mcdKta de la adherencia=sobrcmedKtaen mm:, N magnitud auxiliar para la pieza interIor ocxleflor, segun figura 84;en mm.: di.i.metrode la unin.Presinen la unin pzUG", GID,Medida de adherencia Z= U- /iU= U - 2(G" +Gd (34)Empricamente pueden tomarse las siguientes medidas paraelalisado: G,,::::: 0,6R,,, Y Gl;::: 0,6 R,J, siendoR,,, yR'llas profun-didades de la rugosidad delas superficies de uninenlas piezasexterior e interior. Las profundidades de la rugosidad segn lacalidad de las superficies pueden verse en la tabla 26.La medidade adherenciaZnobasta prcticamentecomosobremedida. Asimismo. debido al procesodeapriete, sealisan lassuperficiesdeunin, esdecir, las puntasde lascrestas microsc-picas presionan en los valles (lig. 83). Por esta causa se pierdeunapartedUde lasobremedida U, loquedisminuye la medidade adherencia Z:Seauncubo, como piezaexterior, unidoa unejecomopiezainterior(fig. 82). El procesodeajusteproducelapresinradialenel intersticiopqueda lugar a la resistenciaderozamientooeeesada para la transmisin de la fuerza.100f.((103.,.:; FundICICJnFIGURASSFuerzas en las uniones a presin: o) en direccinperifrica; b) endlrec:cin lonSlludinal; l") en ladi-reccin resultante.rICU"" 84Magnitudes K, segun OIN 7190,para. acerocon E_200 000Hmm1yrun-dJCln gris con E _ 100000Nmm!UNIONESFlJ"'S410)5j,(35)(36)ELEMENTOS DE \lAQUll'iASLaresistenciaal resbalamienlO, sobrepasandolacual seafloja-ra la unn sometida a fuerzas alternativas (fig. 85), es en:yLas allxiliares KAY K1 son medidas de la dilata-cin o de la conlraccin de las piezas que se unen. En la figu-ra84 serepresentan estasmedidas para elacero y lafundicingris.Sus valores dependen de las relaciones de los dimetros:DA dlamctroexterior de: la pll::la exterior;DI damctro Intenor de la pieza mterlor:DFdlametrode la supcrrlCicde UDlon,Para orros metales distintos del aceroo lafundicll>n gris. lasmagnitudes auxiliares deben calcularse con KE.-.. K -'0 E.siendo Eel mdulo de elasticidad del metal considerado (tabla 27).'"'--....-,.-...,.. _..\l.. onJES,mm'''''..-'-n , .................."'":!10000"OO' - .$10r.od...-_""'" 1010-'-810'f ........ _1eWo"'''''''00"'" 10 10-' 810'W....... du... uoooo"."'"-c.o.. 125000 1110' - U 10'B..-.. .......fuo'"biO." '"'"'00H' "0",343". '">O.'" '"'"... .00 '00>00,'"'" '"'''''",,,'" '""",..'''' ,.. 422 ..'",..H''"'"'""0'00'"'""0252=,..'00... '""0'""0."".'" '",.. .., .""0,..''''". ." ." ".'" ""...3'",.,... .. '" '"'"1ft2"...,,.,...'"." '" '"'" '""0 "0 ..."....I[,24 .., 2Qi'"... '""" ... .....,'"32' ,..'" ".."... ...." '"'"... m."",29. de llL' 7154 v 7155. LOll walo....1l dI" l. labia. en/lm. 1.. I!oOh"-"medid.. mi.J:imu Ul'Las !>Obrem"didasmnima!< .'alen "n.oc",,,;L-V, - T,'06'11109 UNIONESDESMONTABLESb)ald"

L11Uneade los naocOll

1- d,.JdFIGURA 87Roscas de fijacin: al vstago roscado ytuercas; desarrollode la linea de losdeunfilcle; b)mctricoISO; el clasesdetoleranciadel perfil ISO; d,dlametroe:uenor y nomlDal; dI' dlametrodeflancos; dJ , dimetrodel ncleo;P, paso; H l' profundidad porlante de la roSC"oI.: hJ prorundldad de la rosca; R.radIOderedondeadodela basedela rosea; m. alturade latuerca; P. angulodelos nancos.mundial. En Alemania, la rosca mtrica ISOse ha introducidogradualmente apartir de 1%4.Larosca mtricaISOseejecuta, segnfigura 87c conlas si-guientesclasesdetolerancias: fina f, pararoscasde precisinenlasqueseanecesariounjuegopequeo(ajuste5H04hentrelaT?SCadelatuerca.ylaroscadel esprrago); mediam, paraaplica-(ajuste6H6g):basta g, cuandonose danexigen-Cias especiales respecto a precisin (ajuste 7H Se). La clase detoleranciam. quees lapredominante, nonecesitaespecificarseenlos pedidos.Hayquediferenciar las roscasnormalesylas roscas finas. Lasltimastienen, frentealasprimeras, unamenorprofundidadh)delaroscay unpasoP correspondientemente menor.Sonapropiadasparatormllosdecortalongitudoparatubosdepareddelgadaytambin roscas deajuste. Enlas tablas 30y31 serecogenlas tressenes, propuestasporlaOIN13, quepuedenelegirsepara2. t Tornillos defijacinUniones desmontables2.1.1 RoscasLos tornillos poseenroscacuyosfiletes searrollanenespiral.conpasoP, sobreel ncleocilndricodedimetrodJ (fig. 87). Eldesarrollode unfilete sobreel dimetrode losflancos dI, comodimetro mediode la rosca, da un tringulo con el ngulo depaso . Las condiciones de deslizamiento y rozamiento que seconjuganenlatuercasonlas mismasqueobrariansobreun pla-noinclinado, conunngulodeinclinacinyque, adems, tu-vieraotrainclin1cinigual al ngulodel naneo{J, conrespectoaun plano vertical.Las roscas defijaci6n normales tienen perfil triangular, conngulo del perfil 2{J= 60 yse las llama, generalmente, roscastringulares. Cuandose trataderoscas mtricas, sedanlos dimetrosexteriores, d, escalonadosenunaseriedel sistemamtricode medidas.Estados Unidos yCanada utilizaban hasta 1948una rosca en pulgadas. conbaseplanay ngulodel perfil 2fJ _ 60 (rosca USS7J; mientrasqueGranBreta/la ylos Paises Escandinavos preferianlarosca whitworthcon2#_ SS" Y baseredondeada, eincluso. endimensionespor debajode 1/4", con 2{J_41.S o (rusco8A). Estados Unidos, Gran Bretaa yCanad llegaron a un acuerdo en 1948,adoptandounperfil unificado con2{J _ 60 Yunabaseplana, ligeramenteredondeada. parala rosca(ruscuunificada), Lospaises demedidas inglesas handccididoadoptar gradualmentela rosca/50 fOil pulgadas con2{J .,60 Ybaseredondeada,mientras quelos paisesconsistema mtricodemedidas seunificaronadoptandolarosca wu!lrlCa con perfil ISO. Enel futuro, sepretende llegar a unasola rosca11""1Para tubos con dimensiones en pulgada (p. ej., tubos paraconduccionesdegasydeagua), seempleatodavalaroscawhit-worthde tubos OIN259. Su perfil es similar al de larosca ISO.Enlas DIN3858Y 7273puedenverseotrasroscaswhitworthdetuboscnicaseninterioresycilindricasenexteriores, paralograrestanquidad.111UNIONESOES'lONTABLEStuerca, dealturam;:,. O,6d(fig. 87),cuandodebengarantizarselasposibilidades de carga de la unin hasta el esfuerzo de roturamnimo del tornillo. Paraotras clasesderesistenciasirventodavalos antiguos simbolos delos aceros. detuercas, segn seexpresaTUll\ JO. 1 decciun l. ro......ISODL'IJ 13ROlIC'. no...I..... 1

R_.,P'."R..,. ,.mm mm mm mm' -- o. 2.87:,> ,. ,O.'""....'.0> O., :U4l'> 1.141 0.1017.7!> 8.711.,O., 4,41!O 6,01'I0.11:'> .. 12.7 14.2"O,...4.778 0.144"17.' ....U.,.." 8.488 0.11lO .,......""... .02t ..0.217 .. 52.1".0:lf 12"1.1'5 10.!1$3O'" O.'""78.3 ....Mil .. ..'.0U.rol U.s.68 URO"...'"... .. ,..111.'78 l8.nI O.MI" '"'"..."'.0 22.0:'>1 10.11' O.4S3 ..."". ... .. ... !7.727 ::'.7OlIO'""'"........'.0 ".fU211.003 0.:'>77 ..'" '" .""... .017 M.47'1 0....1..""II!I.....'.04ol,7)! 41.l!6ll o.m oo 1377.'"..... ... ,4'.252 0.7114"... ....... ..'.0lIO.IDaM.a' O.....""..2676Rooe. fi .....no: 1K1'.0,.... 8.771 0,144 ..".0".':lf "0,75'.611 ...... O.HllI .. ...,67.':lf 10>< 1""O..... 8.77:1 0.144"

....1II 10>< 1.25".."'.1118 8.4611 O.ltlO .. .... 61,!M 1!>< 1""O 1l.MIl 10,77:1 0.144"'1.1 OOM 12>< 3"'.014,061 12.11' 0.t33" '"...M 42>"''' M 64>eS .. )f IIMIo S )f210 tqlill DIN 13.....plieebl.. ,KIIO'I,:' ti, _d_O,64153PlI!OO.')( 210'" X!tlOHda_d_I.1%687 P., .. .no".illlll"l,!> lit 210 R _0,1....3. P.. .. liI!80 HI_O,$41!7PX18x2X280 x III SOlloA_i.la dU........ 11 .. d-cta ded..u ....... IillKaa>elIle pan fijar la "'*"....L....ri.A ..ro del .,ubo, .hof, e.p I' ..,..I .....p!u lemplarc... J"Inl.. nlrad" ... 1.....,. de n....c""' Do YO,H' HU" " "E.... ....s.iI "" d .." Nbo"."..".Centr.oo".u inlenor' .. .."l'..EtoefiJO enrl cubo'"lo'm' .,." ."m'"-

.. .0E.... m,,1d" "-C..nlr.d.."..d....Un......lI.,..Ejefii tntItubo -m'--.,156('..15'UNIONESDESMOmAIlLL.SenN: fuerza Ineneial enel eje _ Y'r,. obien... TIro. siendo Tel momentode giroa transmlllr y" -=d, /2. o'0'"' dol2;en mm: altura portantedelos dientes -0.5(d} - dI) enel perfilde dientes tallados; _0,5 (dJ- d2) en el perfil de dientes por en mm: longitud porlante:de la unin;numerode dientes.h/,T\BUU. Dimo:n,ion..... "' mm.perol drIk-nt"o de,,"ol...,nterfiLininclui_d(Of 1011"Uf'tkbrnutilizar""prt'ferrntemo:nle)FIGl'ItAo 130Acoplamlrnto de lminas COn alUOonanuento neumtico (Stromag GmhH.Unna 'Westf).Ejemplo dr paraun d.'ntld"d, .:l0mmym A 3mm:drntldo 120X 3DlN 5480, 270"'.'....32.3& 3.'m ....-.'" ...,10,1 ... 7ll,O'.'"'42,11.11 ... C.OIS8>< 52 ..28,2.'" ".3.'48>< 55 ..24.6,..'".., ,..162 ..21,8 ...'"'.' ....."10,4 .... ..."...,"' ..."10,4 !7,' "NO'" '.'e,s"n"10.1 2&,3 1110 24..'.'I"ID,' 25.4"..,..70>---,"'''' "2!>,O 3:20"'''' "'M20,"2:.0 .."",00 3,00",..".'"""".. 0,81 ..,.." '00'"," ".." ""00., lOO 210 22""" "'" " " "'"IGIl 220""118",a) b) eI

FIGURA149Bulones normah7:ados(Jos o-IImcros indican 111 D1Ncorres-pondlenle;' a)cabeza; blsincabeza, con agujeros paraIpasadores; el con cllbeza pe-ti 1-quea; d) concabelagrandeyagUjero para pasador. el congorrn roscado; /J bulon doTU}""UJum"J'"""J'frenocon til160." '"

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Ruone.de.cereH cnnr"nn.dOll DI:-- 17221 ""210000 ...""Re""rt... d" .ce"'. inoxidable. X12CrN 177. DIN17224 .. 194000'"73000R..""rt..ad" h..",c"CuSn8 F%ylal(nCuZ,,36 r 70. D1N 17682.. 112000'" '2000---Rnoespiras del resorte; numerodeespiras e1sllCas;Q enmm: dlSlanaa hbreentreluesptrueJi.sticas;d en mm; diamelrOdel alambre(labia 55. pg.Lasecuaciones declculoanterioressirvenexclusivamentepararesortesconextremostensados, guiadosdeformacircular, conausenciade rozamientos. Cuandolos brazos noestnsujetos demodofirme, el resortedebeestar guiadosobreunbulnoenuncasquillo. Enlaecuacin 115sedespreciael valordel ngulodetorsin que resulta adicionalmente por flexin del brazo. En elcasode resortes de torsincon pocas espiras y/o brazos largos,debetenerseencuentalaflexindeestos ltimos. Paraestecl-culoesvlidalaecuacin111correspondienteaunresortedeunsolobrazo, siendok= 1; JO,05d4y llalongituddel brazodelresorte considerado.En la DJN2088esta previsto, adems del control de la ten-Elmas o menos. suoerior. sir"e para 0'-0 yel inferior para0_Cuandoel resortesetensaensentidodesuarrollamiento, sereducesudimetrointeriordesde D hasta D.... Esteltimodebeser mayor que el dimetrode la muequilla de soporte, D.. Si,por el contrario, el resorte se tensa en sentido inverso al de suarrollamiento.aumentasudimetro exteriorD. hastaD..... Lame-didade D_debe ser siempre ms pequea que la del dimetrointerior D. del casqUIllo.(114)(11 S)FIGL.... 166CoefIcientede tensin q, segun DIN 2088.MI.IEELEMENTOSDEMAQUlNASnglllode torsintemin deelevacinadmisibleNr1 hdm:::::; 700 --2- O,25r1.mmOtros valores que debenconsiderarse son:/.'",01",.11wO,.JJ-lO'SIOOdeflexinenlasespiraselsticas, el control delatensinenlos extremos curvados de los resortes (bral.os).a) _IX",d + 13&c8CDE86cB0cLJOfJ) e) d) e)FIGl.:lA167Resortes de barrade torsin redonda, l;ondiversos extremosde SUJecin: a) ex-cntricos. b) aplanados; el hexagonales; dJ l;uadrados; t') condentadoentallado.Para contrarrestar los efectosde entalladura que seoriginanen los puntosde fijacin, se refuerzan los extremos de estos re-sortes y se redondea perfectameme la zona de transicin a lacaa. El reprensado, el chorreado con granalla o el rectificadofinodelacaaaumentasuresistenciaalafatiga. Casi siempreseconstruyen en material 50CrV4. con 0"81500 N/mm2 Losdimetros normalizadosdelas barrasdetorsinpuedenverseen latabla 56(pg. 190), [as tensiones admisibles. en la tabla 60.Clculos segn DrN 2091:tensin de torsin T= T/1tY, (120)201 RESOll.TESHASTICOSenNmml. tensIndeenb. seccinIrans\ers.al delab.nra;';700 N mm!;en Nmm: momentode IOhln eljstico;en mm.l momento pol.u de resislencia a torsin, de la seccintrans\ersal de la barra :t O.:!d};en rad: jngulodeflexIn:en mm_ longItudde la cada del resorte:en mm; momento pol;udeinercia J tor"In, de laseccin,-en.al de la barra :::;. enNmm!' mOdulodede:shLJffilCntotranner"",1(mdulotangen-ciall del matenal del resorte(labia 58, pag.G//,TABL" 60. DllloA .menlllh."edC' lasti'!' t ..en ""..."IZ.! O.,Sooo..,..,... ,S.!,...... U.!L'O.e::. uoo,'.'U"...".. o.> 140000,.. .....Sl.$ le.3 '.'....L"

O"ro ..U .... .....n,$ llt.S ,'.-.... l,!$ ,".."..""4.:1 111$000 O "..... ::0.4 !.\!$....L'1.1$"00no II!"''''....."...O".. ,..,...'.'3700 ,....Z:':>ooo ..,

.. "IZMIO .O., ....TASI64 Dif"n:nduadm.isiblee u,nDl;r 2093 panololl rLO-t O.otO0,10ro.' '.'- 0.0:>0.., 1.7:>... O.IN:>- 0.0:>..""+O, o."'..'.',... 0,0:>0-7':;......!.tl :U ......".. - 0.0t:>,.....""+0,1:>- 0.07:>- 0.0:>72 127 .. ::lO0.:=0% ,"ELEMENTOS DE MAQUINASFIGl,;aA170Apiladode101platillos eU.sticos, formandooolumnas: al platillosiguales ensenti-doalternati\'o; o) platillos igualesenel mismocntidexel platillos igualesenpa-quetes con sentido alternativo; tI platillos de distinto espesor en paquetes concnudoalternatiyo.TASI" 63.FuenuF '. l YCl-rTernF " l de In columna. de rCllorlU deplllillOllEspecialmente, enel apiladoformandocolumnas de resortes,puedenverseclaramentelas toleranciasdefabricacindelos pla-tillos, loquedebetenerseencuenta durantelaconstruccin. Estoes aplicable tambin para las tolerancias de las fuerzas de losresortes. En la labia 64 se indican las dimensiones admisibles,segnDIN 2093, ascomoel juegonecesarioentrelos buIonesdeguia ylos orificios de los platillos.Lafigura 170muestra las posibilidadesdecombinacin paraformar columnas de resorres; la fuer=a de la columna FIOC Ylacarrerade la columna floc, segn el apiladode los platillos, pue-denverseenla tabla 63. Encolumnasformadas con platillosdedistintosespesores, loselementos msdelgadosalcanzanantes elefecto mximode nexin. Poreso, la fuerza de lacolumna F wrno tiene que presionar los platillos ms delgados hasta dejarlosplanos. Si ocurreas, seobtienencaractersticascurvasdelasco-lumnas, puestoque los platillos planos han perdidoelasticidad.Colu",,,,, "'.,In Fil. lro. Fil. 1106 fil. 11Or- fil_ 1700:1 Fi,. 170tF""na d" cohua"" ,F ,.,.., ..,,ECa.F)c.m:tIIR 00"''''11'''1 fXCI./) E(I./)/,., '1F o f""rudelpl'Iilo. f -c.''''tId"unplalllo..-N""'1tId"plo.ullOllM'ncillOllapilo.do. "niaualoeolidofOl"mando pa,,"''''.;-NoImenl dep!aliDOII""nciDooo depaq""IUd"""...n"oaplladoa "n."nlido al,,,rno{onoandocolum....209(131 )(130) [LASnCOSLB1en mm. longItud de del resorte,i. numeroIOI.!! de J en mm th,lITleUOdel .alambreL,u=,.'dcUUlulo las /!spira.\ t'.\lr/!nw'l ('.sui" I//lidasClllllldo las esplfcb t'\(remll$ estn l/Ilidas }' amoladasT'lI:Il\ 65. Su"", S. d.. J. di""In'""'piras,DI"209514_lL['oIAUr.MOprescntas, el fabricantenecesitaunacompcnsaclOndefabricaCin.De acucrdo con ello han de quedar libres:paraunafuerzaelstica yunalongitud Loprescristas: i yunode los tamaosdaD. o DI;para dos fuerzas elsticas prescritas: Lo, ilYdaD. o Di'En las igualdades 130 }< 131 est incluida una tolerancia demecanizacin de +O,5d.Generalmente. al aplicar la fuer;a de ensayo Fr tiene queexistir todavauna distallcia mnimll ellfre /eHespira.'i elsticas, se-gn tabla 65. .Las tolerancia.s admisibles para los resortes se extienden aldimetro de las espiras D... a la longitud sin tensar Lo- a lafUCI73 del resorte F. a la desviacin e, del eje del resorte conrespeciOala vertIcal ya la desviacine2del paralelismode lascaras frontales del resorte (fig. 161c), en los grados de calidadbasra, media) fina(tabla66J. Paraatenersealasfuerzaselslicas,s.' ... __ ' , .... ,._... ............nl.. /J.. J0006 0..8- -.. , ."'dhd.. l:l0.07a 0.5 O, + ..... .... O,U .... ....,. O," +..... .... .... .... .....,d.. 1.0O,"+z .... .... 0.16 .... O."...d.. 1.6O,!. +.4'1< O.... O.tO O." O... 25d.. :l,5t_+ d'"O.O! O." O."O,tO...d.. 4,01 ..... + z .... 0,01$ .... 0,0.5 O... 6...,1d.. 6,31 ",m + zl'"0,01 O,"..... O......de101 mm + .4'1, O.... 0,01 0.018 .m.H..eie,d)r,

z.F", O.ELI;MENTOS DE \tAQLll'oASlogrageneralmentereduciendoel pasoencadaunadelasespirasextremas. Paraoblencr superficiesdeapoyosuficientesdel resorleperpendicularmente al eje del mismo, se amolarn los extremosdel alambre hasta aproximadamcnte d14. Por debajo de d== 0,5mm. las espiras extremas normalmente nose aplanan poramolado,Paralos resortesa compresin,especialmenteaquellosquees-tnsometidosavariacionesdecargafrecuentes, seprocurarquelos punlos extremos de lasespiras finales estenopuestosentrcsaproximadamentc 180 de manera que, por lo tanto, exist(1Osiempre, por ejemplo. 4t. 51, 61. etc., espiras lolales. Puesto quelos eXlremos unidos notienencfectoelstico, hayquedislinguirentreel "mero(le espira!! totales igyel "merode espiras el,Hi.('as i. En los tipos segn DIN2095 (fig. 171) es: jg = i +2.Cuandolodas lasespiras quedanunajuntoaotra(se locan),el resorte acompresin tiene su longitudde compre:sill LBI:FIGLIlA171RoorlC'Sde eonform.idosenfrio: al nlrelTl.l.s umdJs ) JmolJ'b)C'Splr.lS eXlrcm,lSumdilS; el diferenciasenlarorm,l; d) }longitudesde los resortes.""211 IlI:SOt.TESELArncosI-'IGUI.A 172Resortcsdeeompresinde vanllas redondas: al extre-mosdel resorteunidos y3moladosdel macizo; b) extremos del resorteunidos, forjados yamolados; e) ex-tremos del resorte smrne,O ,11,5 ::.:l,5I",1,6n.-maWll."..';to7,S."'.O 15.0Olf.....,"";tlmJ.siblc de F e",8....1Med,.1 fin.P.... unnmerodO'..."itu i,,n.. Den..h,D., o.. rn.I.,1",. Drmh..m ."d.. 10 .,.10 d.. 10.10 d.. 10 .".,. ... 1 ... ... ... .,0 ..".. 1.6 ....".1 ... U..,.,0 ...,l>.... .....,..... ..'." IJ ,1,10.. ....1.47en los ejes_ .El flUJOdefuerzasquecirculalongitudinalmentepor unejeesdeuna Importanciadecisi\a para su resistencia. En los ejcmplosde lafigura 180 se \-'c claramentequformas.msmenteel flujodefuerzas)' reducen menoslaa lafati-ga. Tambin puededcsviarse ms sua\'ementeel flUJOdotandoalas piezasderanuras dedescargalEen I.a fig.Serecomlcn-dacomprobar el flUJOdefuerzasenlosejessometidosa deflexinalternativos. yaque, casi siempre,se cncuentranposlbl-lidadcs dc aumcntar la resistencia a la fatiga dc estas piezas.Los dimetros preferentes para ejes y rbolcs se dan en lanorma DIN3. Las velOCidades de carga normalizadas para laspoleasdecorreas planas ycorreas trapecialcs pueden \-erseenlaDIN 112; para mquina-herramienl3s cn la DIN804.4.2.1 Gorrones portal/lesLos gorrones (fig. 181) son slidos dc revolucin cilndricos,cnicosoesfricos, situadosenlosejesyquegiranopermanecenen-reposodentrodeloscojinetes(gorronesdemarchaodereposo).En los gorrones portmltes la carga acta perpencularmente asusentidolongitudinal. Cuandoestn situados en el extremode4.2 GorronesELFME'ITQSDI:. MAQUINASefectos de entalladura. ya que los aceros dc alta rc!>istencla sonsumamentesensibles aestetipodeesfuerzos. Para laeleccindclos aceros pueden tambin ser determinantes las condiciones decorrosin.Losejcs rectos dehasta 150mmdediametroseobtienenge.neralmcnte de perfiles rcdondos torneados. descortczados o esli.rados enfro. )' los dediametros superiores. oa \eces escalona.dos. seobtienende piezas forjadas por mecanizacincon arran.que de Hruta. Los gorrones y escalones se terminan, segn lasexigencias, con un torneado de precisin, rectificado. pulido apresin, prensadoo lapeado. Cuando han de estar sometidos aesfuerzos elevados pueden tambin recibir un temple superficial(el ncleodebe permanecer blando). yunsuperacabado. Losejesconstruidosdeaccrosaleadosdealtaresistencia. noson msrigi.dos que los fabricados de aceros deconstruccinengeneral, yaqueambos tipos de matcrial tienen igual mdulodeelasticidad.226229anular cond)Fel C)FJESb)F1-11 c\lr.:mo,lIlr.uoriocllindrico,on anillo fijo: '"' gorron de dI" S\ 60 .. d.,a1... d"00 00 '00 .... po.,.. de .'" 1000 00 '00'" en N/mml; tensinde nexlon en la seccin peligrosa;M en Nmm: momenlOde nexlon en la =inpeligrosa;en mmJ momentoresistentede la seccin peligrosa(v. tabla 71).necesarias se mdicanenla tabla 71, Juntocon los momentos deinercia que tamblen se precisan para el clculode la deforma-cin,T\1l1\ 72.dI' toniojny d.. fl..."in en\ mm lpara

Tericamente, lassecciones transversales puedendimensionar-sedetal forma queensuinteriorexistaigual tensindenexin.Cuandose proyecta un eje se recomienda efectuar una com-prohacinaproximadadesure:;iw!nciaala flexin, segnlas ten-siones admisibles experimentales (tabla 72). antes de realizar losclculos correspondientes de la resistencia & la fatiga.Su valor en la seccin transversal peligrosa es:4.3.2 Clculo aproximm/o a )' aflexinEnlostramosdeejes.\omNido3 amomentosdetorslOn, escon-\'cnentedetermmardcantemanoel dImetrominimonecesario dsegn lo!>C$fuerzos empiricos admisibles. Partiendode la condi-cin TI =T IJ; = 'r .t.... obtlenc para ejes macizos. con=O,2dJ el necesariO:)ITramode ",le $10momen!E en Nmm' mOdulo de elasticidad del material del eje; par;lacero210000 fIO mm'.'. en mm momentode Inerciade lasca;Jonconsideudadel Cje.segn tabla 71 (pag.Bajo la fuerza F, la nexin es:241Ahora, debendeterminarsecadaunodelosngulosdenexinPI> fJ2, .... con la ecuacin 162. Por ejemplo, parael lado A, lafigura 196es:F /\ tg fJl = ,2 E/"1Para elcaso deun eje convarios escalones y una fuerzaaisladaentrelos apoyos. considereseel ejerepresentadoenlafigura 196comosi estu\ierasujetoenel puntodeaplicacinF, y supngasecomodos vigas en voladizocon longitudes 1/\ y lBsometidas aflexin por las fuerzas en los apoyos.Flexin en el f _1:puntode apoyo /\ - 3 E /"1(162)(161 )f,FFIG"'RA195FlexInde: unabarrOl h>.l c:mpolradilJELEMENTOSDEMAQUINASj,FIGURA 196Eje: supuesto dividido en dos vigas en voladizo.Cuando x "'" O. desaparece el miembro donde est x.--1Porotraparte,seoriginaunngulodeinclinacinenel puntox, de:cuidadde Jos gorrones. Empricamente, la ncxin producida porel esfuerzodebeser J O,OOO35L(valores mas pequeos cuandoTI>1500 r.p. m.) y(v. fig. 196) tangente {JAB= 0,001 0 0.002(va-fores pequeosencOjinetesafriccinlargos, ygrandesencOJlnetes a friccincortos, v. 5.1.6).Una barra lisa experimenta, enel puntox, segn figura 195,una:240elsticas), se mide el valor f Con los ngulos de inclinacin seopera de manera semejante.Si las fuer:asactanendir:ersos planos, debensumarsegeomtricamente cada una de las flexiones f, /2... ylos angulas deinclinacinPI' Pl' .... as comolos momentos deflexin(v. figu-ra 186) de los puntosconsiderados.243(167)ElESI T/a=-1:-G 1,ngulo de torsin,2 en rad: jngulode lonin;G enN mm!:mdulo denJidez de:! material del eje ~ 80000 mm!para acc:ro;T en mm: momento (IC torsinen el tramode eje: oonsiderado;, en mm: longitud parcial con un momentode: inercia ymomentode torsin unrormes;f, en mm"- momentodeinerciill contrill latorsinen c:I tramodeejeconsiderado. segn tabla 71el = T l/{G /,). En unejeescalonado(fig. 199).el ngulodetorsines:4.5.1 VelocidadcriticadeflexinLosejessonresorteselsticosa flexin, queestnunidosalasmasas delas piezas montadas enellos. Al recibir el impulsodeuna fuerza. efectuan oscilaciones propias amortiguadas (v. figu-ra157, pg. 187). Ensugiro,actanimpulsosde fuerza centrfuga.peridicos, consecuentesconel nmeroderevoluciones(fig. 200),yaqueel centrodegravedaddelas masas giratoriasnocoincideexactamente conel puntodegravedadterico, debidoalasinevitablestoleranciasdefabricacin. Entonces, si lavelocidaddeservicioalcanza por causalidadel valor de la frecuencia propia deoscilacin del sistema de oscilacin del eje, se produce la reso-nancia. Conunamarchairregular, elejeoscilacadavezmshastallegar asurotura. La velocidadderesonanciasellamave/ocidad crtica deflexin n F2, notieneninnuen-cia en la velocidadde oscilacin.244FIGLR" 200Oscilacionesdeunejepordesplazamientodel centrodegnl\edad; alineaelstlca; b amplituddeoscilacindela lineaelastica; ni, masaaplicada. So- centrodegra\'odlldde la masa; C. fuerza centnluga; C. fuerza c:entnluga despues (le unasemirrevolucin.Tomandocomobaselasrererenciasindicadasenlafigura 199,puede calcularse la rigidez elstica. dedel sistema oscilante. Esta velocidadcrticade torsi6n n",,( es tanpeligrosa como la velocidad crtica de flexin. Sin embargo, losimpulsosdel momentode torsinse producen solamenteenca-sosespeciales.Velocidad crticade torsin2t1[ t (169)5.1.1 Ro=amientoLos ejes se apoyanencojineles a friccin oen rodamientos.Eslos apoyos se lubrican para mantener en el limite ms bajoposiblelas prdidas por rozamientoy, conello, el calentamiento.Se entiende por rozamiento, segn OIN 50281, el obstculoque se presenta en las superficies de contacto de dos cuerpos,entorpeciendoel movimientomutuopordeslizamiento, rodaduraoporenvoltura(rozamiemodemovimiento), ohacindoloimposible (rozamiento de reposo).Enloscojinetessolamentetieneimportancia el rozamientodemovimiento,queincluyeel rozamientodepuestaenmarchaal co-menzar el movimiento y el rozamiento de parada, al terminaraqul. El rozamiento de movimiemodel cojinete est compuestopor:l. El rozamiento de deslizamiento, cuando las superficies decontactodeslizan una sobre otra(cojinetesdefriccin, ca-rros de mquinas herramientas).2. El rozamientoporrodadura, cuandoruedanunosobreotrodos cuerpos elsticos (p. ej., de acero). Debido a la deformacinelstica, seproduceuncontactosuperficial apartirdel contacto puntual o lineal terico, lo que origina unaparte del rozamiento (rodillos que giran libremente entredos pistas de rodadura).Cojinetes5.1 Rozamiento, engrase, lubricanles(170)I 1 1--L-e G /,ELEMENTOSDEMAQUlNASe cn Nmm,rad: rigidezelstica del eje;G en NmmJ: mdulo de: deslizamiento trans"ersal del matenal delcJe80 000N mmJ para el acero;, en mm: longiludes decada unode: los escalones del 1, enmm' momentode: inerciadetorsinde: cadaunade: ldSseccio-nes del C:Je: (labia 71, p;ig.limo. en J,S: velocKlad criue;) de: torslon;e en Nmrad: rtgidezclaslica del C)C:J cnk&irnLmomentode: inercia de: las masasdel c"lt mcluldassusm:u.as monlad:al.2465.1.2 Lubricacin y IllbrictltlCeSPara facilitar el deslizamientodelassuperficiesdecontactoydisminuir O Inclusoeliminar el desgaste, se utilizan los lubrican-tes. Estosdcbenmojar laszonasdedeslizamiento, adherirsealosmateriales, separar lassuperficiesrugosaspuestasencontacto, te-ner un rozamiento Interior pequeo, noatacar los materiales y contra lacorrosin, incluso,enla medidaposible, re-frigerarlos, transmitir la presin. cerrar yprescrvar loslugaresdeengrasecontra la entrada de suciedadyde agua. Existen lossi-guientes tipos:1. Lubricanteslquidos(aceites). Engeneral, sonlosquemejorcumplenlasexigenciasyfrecuentementeserealizaconellosun engrase hidrodinmiCO.2. Grasas. Son materiales untuosos que resultanal introducirunaceiteenunabasede jabnmetalicooenunespesante.3. Masas pastosas. Sonunasmezclasdelubricantesslidos enpolvoconaceitesograsas. Sirven comoengrasedepeliculadelgada, cuando haydificultades de funcionamiento.4. Lubricantes sfidos. Son materiales en polvo en escamas,queseadhieren biena lassuperficiesdedeslizamientoau-mentandoen cHas esta propiedad. La mayor partede lasveces seemplean mezcladosconaceites, grasasoplsticos,por ejemplo, grafito y bisulfurode molibdeno.S. Plsticosdesli::.antes. EntrestosseencuentranlapoliamidaPA, el poliacetal POM, el politetranuoretileno PTFEyelnuoretileno-propileno PFEP, los cuales tienen aplicacinen guas deslizantes, cojinetes, juntas de ejes yen ruedasdentadas. Adems, pueden incrustarse (incorporarse) lubricantes slidos en los plsticos para hacerlos deslizantes,porejemplo, grafitoobisulfurodemolibdenoparacasquiUos de plstico.6. Pellculas de lubricantes secos. Son lubricantes slidos enforma de peliculas, que proporcionan una lubricacin permanente, evitandoel ensuciamiento delosproductos elabo-rados, como alimentos ogneros textiles.7. Gases. Muchas vecessirvetambinel airepara lubricacinde los cojinetes lisos de mquinas pequeas muy rpidas.Elelementolubricantemsimportanteparaloscojinetes eselaceite. La mayor partede las veces se prefierenlos aceites mine-249 COlJNloTESFlGt'." 202Condiciones de f07..1rnlcnto: al roz.mlCn-lOsecosmcapadescp..lr;cln. b) roZA-mientomIxto. en p.1rtc rOlamlCntoseco.en parte: roZamientode liquido. (1TOla-miento de liquido (rozamiento flotantelconl;Ipadesep.ndCloo. /, cuerpomO\ltJ. cuerpo fijo: J. capol mtermedla. 4, mo\ lmlento: j. clrg.Adems, seconocenlassiguientes condicionesderozamiento:1. RozamienlQde slidos, cuandoentran en contactodirectodoscuerposendichoestado. Sus superficies exteriores pueden presentar capasextraasslidaso lubricantes slidos.2. Ro::.amiemoseco. cuandonoexisten materiales intermedios(fig. 202a).3. Rozamiento de fluidos {tambin denominado rozamientocuandolassuperficies decontactonosetocandirectamente .y una capa portante intermedia, lquida o gaseosa, mantieneseparadas entresi lascrestasdelasrugosi. superficiales(fig. 202c). Si lapresindesoporteneceosarlaest producida nicamentepor el movimientode loscuerpos, sela llamahidrodinmica; si procede de bombascon accionamiento exterior, hidrostrica. El rozamiento seproducepor la viscosidaddel material delacapa intermedia.4. Rozamientomixto, cuandoenlassuperficiesdecontactoseproduce en parte. el rozamientode slidos y, en parte, elrozamiento de fluidos (fig. 202b). Se produce rozamientomixtoenel casodequeel movimientoseademasiadolento(en el arranque yen la parada), la carga sea demasiadoelevada, oel caudal de liquidoodegas nosea suficiente.3. El rozamientoporeneo/rura,cuandodoscuerposseenvuel-ven al rodar, en los cuales, la proporcin del rozamientodefricciny derodaduraestdada por unasdeterminadasleyes del movimiento(rodamientos, flancos de ruedas den-tadas. etc.).ELEMENTOS DE\tAQUINAS 248\ Ii I25'k.,.m(".,.,.Isegundos)q\1=-pmNm2N s=PasmiS mCOJINFTESviscosidadcinemticalJiscosidaddinmicaunidadinternacionalde la velocidaddinmicaConu:nc1onalmente se utlhuba., hasla ahora, en la t;nK:a, la unidadSi seexpresanr en N.. m2= Pa (Pascal), Aven mIs yAyenmetros, se obtieneentonces:Haslaahorasehautilizadoconvencionalmenlelaunidadquerecibiel nomobre del fsico ingls Stokes 1 St (stokes)_ 1cm1Js. Por otra parte. I SI - 100 cSt(ttntistokes), con lo cual:lmidati ,lIernacional dela velocidatl cinemticaI Pas _ 10 P 10l cPLa viSCOSIdad dmimlca puede medirseconel visoosimclrodecaidade bol;a.,del cual desciendeuna bolaporel inlcriordeun tubodevidriollenodel aCCltequesedeseaprobar. El tiempoQue lard. enel descensoesdirectamentepropor-cional a la viscoSidaddinmica.Si p se da en kgfm] ypartiendode I N= kg' m/s2, seN's2N-s2/m N-s2toma para kg= 1m, es decir, p en ml ="""'iJi4' seobtiene:Adems, sesabela viscosidadcinemtica \1 deunaceite, dividiendola viscosidaddinmica '1 por ladensidaddedichoaceite,p, es decir:k.Entonces resulta 1 J - 9,81 Pas.mTambin se ha utilizadofrecuentemente el potse (P), segun el rlSico franoes I Pas = 10 P, o bIenI Pas I daP (decapoisc). obtcnIPas ... 103 eP{ccntipoise}. Por tanto:ELEMENTOS DE MAQUINAS ,soFIGultA20]DespJ:zamlentodelascapasdeliquidoen unalubrocinhidrodm;mica: 11. su.pueslas capas deliquIdoquc sedesplazancomoloharaunmonlnde cartas deuna baraja.rales, ms baratos, alosaceitessintticos. Cada liquidonuyeconms omenos tenacidad. oponiendoal movimiento uncierto ro-zamientointerno. Cuandodossuperficiesdeslizanunasobreotraestandoengrasadasconaceite, tambinsedesplazanentresi, de-terminadascapasdeestelubricame, producindoseunrozamIen-to. Cuantomayoresesterozamientotantoms tcnazesel lqui-do. Esta tenacidadse denomina L'iscosidad.Unnuidoqueestbajorozamientodedeslizamiento,comoleocurre a la capa intermedia portante (la pelcula de lubricante).enel casode un engrase hidrodinmico, se puede concebir descompuestoencapasdelgadas aisladas, comoun montndecar-tasdebaraja (lig. 203). Ensudesplazamientoentres enladireccinlongitudinal, serormaentrelascapasunatensintangencialr, cuyovalor dependedel tipodenuido(desutenacidad), y deladirerencia de velocidades entre cada una de las capas. Cuantomayor es lacaidadevelocidad, tantomayorserlatensintangencial 1'. Al objetode tener una medidade la viscosidadde unlubricanteliquidoenmovimiento, sedenominaviscosidaddinmica '1, la tensin tangencial que se presentara cuando, entre doscapassituadasaladistanciadeunaunidaddelongitud(1 m), seprodujera una direrencia de velocidad de una unidad (1 mis).Segn la figura 203, sea .y la distancia que existe entre doscapas ysudirerenciade velocidades ..:lv. Segnel teoremadeTales, dos capasaladistancia 1 (una unidaddelongitud)tendranentonces una cadade velocidad v= ..:lvl..:ly. Si enestacada actaentrecadaunadelascapaslatensintangencial t y sesupo-nequedichatensinylacuidade velocidad 'v sonproporcionales entre si (liquido newtoniano), entonces la tensin tangencialseria, para una unidad de velocidad, '1= 1'lv y, por tanto, la:ISi un tielK', porejemplo. una viscosidadcmc:mdlica 50eSto su,do-cidad dmamicaser;soeSt" 0,0009 Pas 0,045PasooS,JI " 11c",r- f--'-,,COJINETESdeebullicinen la destilacin. Cualitativamente, quedanpordebajodelosdestiladosy sonbaratos. Tienenpropiedades deadherencia ydeengrase muybuenas ysonapropiados paraengrase por aportacin ypor recirculacin. hasta 50 oc.3. Refinados, cuyas propiedades se hanmejoradomediante refi-no(depuracin). Cumplen exigencias muyaltas en cuanto aposibilidadesdelubricacin, as comoderesistenciadelape.licula yal envejecimiento. Estn normalizados como aceitesFIGURA204Rdacion entre la viscosidad del aceite normal y la temperatura (segn (171)ELEMENTOSDEMAQUINAS, ,'1= 0,09 - Pas = 0,0009 -S PasSt e tviscosidaddinmicaEsta transformacin es necesaria, ya que la viscosidad cinematica no tiene aplicacin en la tcnica de engrase, peroes laquefigura casi exclusivamenteenlosdatos de los suministradores de aceite.Todoslos lubricanteslquidossehacenmenosdensoscuandoaumenta la temperatura; es decir, desciende su viscosidad. Porestemotivo, laviscosidaddebedarsesiempre junto conlatempe-ratura. Por ejemplo, l' 50= 63cSt, significa queel aceite poseeunaviscosidadcinemtica v= 63cSt para t = 50 C. Enlafigura 204serepresentanlas variacionesdeviscosidaddelos aceitesnormales en relacin con la temperatura. La viscosidad crecetambin con la presin del aceite, pero no repercute su efectohasta 40 MPa= 40 N/mm2.Sontambinimportantesel puntodesolidificacin, esdecir, latemperatura alacual comienzaasolidificarel aceite; el puntodeinflamacin,osea, latemperaturaalacual seinflamael vapordeaceite, peronoel aceitemismo, ylaresistencia al envejecimiento,quesedefinecomounciertoincremento deresiduosdecoqueenel aceite, despus de un tiempodeterminado.Como aceites lubricantes, tenemos los siguientes:l. Destilados, que se obtienenpor destilacinde los productospetroliferos. Son apropiados hasta 40 Cytienen aplicacinenengranajes sencillos, cojinetes de friccin, articulaciones yguas de deslizamiento.2. Aceites lubricantes A, DIN51505. Aceites de elevado puntoPuesto que los aceites tienen. en general. una densidad p=N '52= 0,9 kg'dmJ= 900kg/mJ= 900 -.-. puede emplearse paramtransformar la viscosidad cinematica en dinamica la siguienteecuacin:l52lubricantes C. Tienentambinposibilidadesdeaplicacinporencima de SO C.4. Aceites mezclados. Aceites refinados o de sntesis que llevanmezclados productos activos especiales (aditivos). entre otroslosaditivosdealtapresin, quesinenparaaumentar las po_sibilidades de trabajoen dichas condiciones (grafito. sulfurodecinc, bisulfurodemolibdenoy compuestosdefsforo, clo-ro y a z u f r e ~S. Aceites de snfesis. Son aceites artificiales. Tienen un puntode solidificacin bajo, un comportamiento viscosidad-tem-peratura favorable, una resistencia al envejecimiento muyelevadayun puntodeinnamacin mayor quelosaceites mi-nerales. Puesto que son caros, solamente se utilizan en loscasos donde no pueden emplearse los aceites normales. Losaceitessintticos puedentambinmezclarseconaditivos(v. elcap. 4). Entre los aceites sintticos, los aceites de siliconamuestranel mejor comportamientoviscosidad.temperatura ytienen un amplio campo de aplicacin (- 70...+250 C. VjO== 25 ... 350cSt). Peroel poder humectantees pequeo. Pre-sentanmuy buenas propiedades lubricantes conalgunos ma-teriales sintticos como la poliamida yel poliestireno.Lasgrasaslubricantessonaceitesmineralesespesados median-tejabones metlicos. Una estructura jabonosa (una espuma dejabnslida)encierralasgotitasdeaceiteylascedeenpequeascantidades durante el engrase. Por lo tanto, el principal agentelubricanteesel aceitequesaledelosporosduranteel movimien-to. Seentiende por saponificacin, engeneral, el tratamientodelasgrasasodeloscidosgrasosconlejasinorgnicas, principal.mente con hidr:Jtidos de calcio, sodio o litio. Por ello, se lasdenomina grasas de calcio, sodioo litio. La naturaleza pastosa,es decir, la posibilidadde e:Jttenderse ydeformarse facilmente demaneraplstica, sedenominaconsistencia, quesee:Jtpresaenfun-cinde la penetracion. Paraello, conunatemperaturade 25 "C,se mide la profundidadde penetracin que alcanza unconodeensayonormalizado, e:Jtpresndola endcimas de milmetro. Porejemplo, penetracin 310, significaqueel conode prueba haentrado 310'0,1 mm= 31 mmde profundidad en la grasas. Lasgrasas almacenadas dan la penetracin de reposo; si se amasanpreviamente,danlapenetracindeamasado. Unagrasalubrican.254ELEMENTOS DI': MAQUINAS COJINETEStees tantomejor cuantomenor es ladiferenciaentreambas pe.netraciones. Las grasas fluidas, por ser muy blandas, tienen unapenetracindeamasadode355 ... 475(clasesde consistenciaO, 00y(00); las grasas blandas entre 250 340(clases deconsistencia1 3); lasgrasasmsdurasentre85 205(clasesdeconsistencia4 6). Laconsistenciadisminuyeal aumentar latemperatura; sinembargo, nolo hace en la misma medida que la viscosidaddelaceite. Las grasas que se empleanen la tcnica son:1. Grasas lubricantes dejabones de calcio. Resuelven problemasdeengrase sencillos, entre - 35 C ...+50 "C, son hidrfugasy, por ello, apropiadas para puntos de engrase situados alairelibre(en mquinasdeconstruccin, bastidoresdevehcu-los, cojinetesafriccinsencillos). Esnecesariovolver aengra.sar en cortos perodos de tiempo. Enel casode cojinetes abolas y rodillos, pueden utilizarse entre - 20 "c ...+50 "C.2. Grasas lubricantes de jabones de sodio. Tienen estructura fi.brasa, sonmuylubricantes, peroabsorbenhumedad. Latem.peratura de aplicacin va desde - 30 "C ... +110 oc. Sonapropiadas paracojinetesdefriccinypararodamientos, pe.rose desprendencon el agua.3. Grasas lubricantes dejabones de lilio. Tienen fibras cortas ysonhidrfugas; sutemperaturadeaplicacinesde - 30 C ...+125 C; durante corto tiempo (incluso hasta 100 h), tam.bin+140 C. Contienenaditivosquelesconfierenpropieda.des para alta presin.4. Grasas lubricantes de saponificacincompleja. Setratade va.nosjabonesmetlicos bario/calcioolitio, magnesio/estroncio)queformanentresi complejosqumicos(combinaciones). Sonhidrfugasy sutemperaturadeaplicacinvadesde _ 25 oC ...+ 150 C. Seemplean, sin limitacin, encojinetesdefriccinyenrodamientos. Debidoa suelevadoprecio, solamenteseutilizan donde fallan las grasas baratas.S. Grasas de bloque(briquetas de grasa). Son duras yse sumi.nistranentrozosdeforma paralelepipdicaqueseintroducenen las cmaras de los cojinetes a friccin. Su penetracin esentre20 ... 85. Latemperaturadeaplicacin, hasta 160 "C. Seutilizan en cojinetes de caminos de rodillos de laminadores,encalandrias (mquinas laminadoras con rodillos), para ela.boracin de plsticos ygomas, principalmente en mquinaspesadas de marcha lenta con cojinetes calientes.Los lubricantes slidos poseen un efecto lubricante indepen-diente. El grafitoyel bisulfurodemolibdeno,comocuerposconestructura reticular en capas (partculas laminares pequeas dis-puestas en capas), tienen la mayor importancia. Se emplean enloslugaresdondenopuedealcanzarseunengrasehidrodinmico.es decir, en los casosde pequea velocidadde deslizamientoenlos movimientos de ida y vuelta o en las cargas bruscas, queromperan por presin la pelcula de engrase. Tambin en loscasosdondeexistenmaterialesapareadosencondiciones desfavo-rables. comoacerosobre acero, es ventajosoel efectoseparadorde los lubricantes slidos. Las pelculas muy adherentes no sedesprenden tan fcilmente comosi fueran de aceIte. sobre todoen lugares sometidos a muy altas temperaturas. bajo las cualesfallan incluso los aceites sintticos.Losviajesespaciales sehanrealizadograciasaloslubricantesslidos.Laspartculas laminaressedeslizanfcilmenteentre si,incrustndose numerosas laminillasen las rugosidades superficiales delos materiales lubricantes yadhirindose a ellosde manera quenollegana tocarse lassuperficiesdecontacto. Noobstante, tienen ladesventajadequenoalcanzanunos coeficientesderozamientotanpequeoscomolos queseconsiguenconunengrasehidrodinmico.El bisulfuro de molibdeno MoS2puede aplicarse desde-180 C ... +400 oc. yfuera del contactodel aire, hasta incluso650 C. Sesuministracomercialmenteenforma de polvoomezcladocon pastas, grasas o aceites. El coeficiente de rozamientoenloscojinetesbajaal aumentarlacarga, quedandoentre0,02y0,12.El grafito est formado por tomos de carbono yes mejorconductor del calor queel MoS2, perotiene un poder de adherenciamuchomenor, porquesolamenteactanlasfuerzasdeadherencia. Con l no aumenta la resistencia a la presin de lasgrasas yde los aceites enungradotanaltocomoconel MoSl .Se aplica. casi siempre, unido aotros soportes olubricantes. Sesuministraenforma deflculos ode polvoyes muchoms baratoqueel MoS2. A 400 oCcomienzaaoxidarseyardeporencima de 550 oC. dando bixido de carbono.Tambin se ha incorporadoa los lubricantes metales dctile!:(muydeformables). comoel aluminio,cinc, plomoocobreenfor.256ELEMENTOSDEMAQUlNASCOJI!'ETESmadepolvo,as comoplata coloidal, paraevitarel gripajedelassuperficies de deslizamientoen la zona de rozamiento mixto.5.2 Cojinele5a friccion olisos5.2.1 Teoradel engrase. cojinetes de superficie mltiple, ranurasde engraseLos cojinetessoportan los gorrones delosejes. Hayquedis-tinguir los cojinetes de sustemacin, para fuerzas radiales (transversales), ylos cOJIDetes osoportes de empuje, parafuerzas axia-les (fuerzas longitudinales). Los gorrones giran con rozamientodeslizante baJOlubricacin por aceiteograsa y, enalgunas oca-siones, por lubricantes slidos. dentrodecasquillos osemicojine-res.Lascondicionesidealeslasofreceel engrasehidrodinmico(v. 5.1.1. pg. 247), ya que ste nodesgasta las superficies desli-zantes. Lapelculadeengrase, portante, solamentepuedeformar-sesi lassuperficies decontacto estndispuestasentres enformadecuaysi lavelocidaddedeslizamientoes suficientementeelevada. Elde las superficiesdeslizantes puedecomopararse conel procesoqueocurreenelesqu acutico. Solamentemedianteel movimientoylainclinacindelatabladeesqu,conrespectoalasuperficiedel agua, seproduceunapresindesta,suficientementealta parapodersosteneral esquiador. Enel coji-nete de friccin asume esta funcin una cua de lubricante.En la figura 205se representael procesode la formacindeuna pelcula de engrase portante. Durante el reposo, el gorrndescansaexcentricamentesobreel cojinete(lig. 2050), de maneraque se tiene unintersticioenforma decua. Lacmarasituadaentreel cojinete yel gorrn est llena de ;tceitedeengrase quedebe estar recirculandoconstantemente durante la marcha. Unavezque el gorrncomienza agirar, el rozamientode slidos setransformaenunrozamientomixto(rozamientodearranque). Lasuperficiecel gorrnarrastraconsigola lminadeaceiteadherida, presionndola enel intersticio decua. Conello,aumentaallla presin, que desplaza lateralmente al gorrn.Al aumentar el nmero de revoluciones, aumenta la presinhasta queel gorrnse levantaynotasobrelapelculadeaceiteas formada, deunespesor mnimoho (fig. 205b). El rozamiento11-ELBl".l;ll.H)'"COJINETESFIGURA201IDdinacindel gorron; o) presinen losbordes cuandoel cojinetees fijo; bJ eVI'tacin de la presin en los bordes pormedio deunCOjinete conarticuJac'nesfrica.Lasfuerzasactuantes, porejemplo, lasdelosdientesodelascorreas, producen una Oexin en el eje (v. 4.2.1, pg. 227),dandolugar a una inclinacindelos gorrones. Estopuede producir, especialmenteenloscojinetesanchos, presionesdemasiadofuertesenlos bordes laterales (fig. 207a), si loscojinetesnopue-den adaptarse a la inclinacin (fig.Las presiones en losbordes pueden producir desgastes demasiado elevados, calenta-mientos durante la marchaeinclusoel gripado. El apoyosobrertula, como se ve en la figura 207b, proporciona ciertamenteunaposibilidaddeajuste, peroexigeunelendo juegodel cojine-te, ya que para el movimiento de la rtula debe eliminarse suelevadorozamientoenreposoysenecesitatambinunjuegoenla misma. Esto se observa claramente en las oscilaciones de lacarga, porqueentoncesvariaenunoyotrosentidoel puntomsestrechoho de la ranura anular (fig. 205b). El eje gira irregular-menteyproduceoscilaciones. Paralograr apoyos msprecisosopara eliminar vibraciones, se utilizan los cojinetes defriccin devariassuperficies, segunfigura 208(p. ej.,enmquinasherramientasdealtaprecisin). LosCOjinetesdesuperficiesmltiplespermi-espesor, ycon una fuerza demasiadoelevada, es decir, con unapresin superficial alta, la pelcula llega incluso a romperse.Cuantomas altasea la presinsuperficial ycuantoms baja la,'elocidad de deslizamiento, tanto mayor debe ser la viscosidaddel lubricante. Inversamente, conunaelevada velocidaddedeslizamientodebeemplearse unaceitelubricantedebaja viscosidad,yaqueel rozamientointeriorenel lubricante(el trabajodeamasado)crececonladensidadyaumentanloscalentamientosylasprdidas de energa./".......s\lpelnloln_fiGURA206Coeficiente de rozamiento en relacin con lavelocidad para una lubricacin hidrodinmica(curva de SlribeckJ.11 raDdeCasqu.llo o')G.".,"----'", d)fUMENTOS DE MAQUINASVdocidad 11It _ pequeon-OF1CUaAlOSPosicin de un gorrn. con diversas velocidades: espesor de la pelcula delubricante enlaangoslura del resquicio.El espesor de fa peUcula de aceite ho(v. fig. 20S) dependedelacargadel cojinete. El aumentodelacargahacedisminuirestemixtosetransformaenunrozamientosobreel lquido. Esteprocesosedenominadesenclavadoy el nmeroderevolucionesenel cual serealizasellamavelocidaddetransicin. Conunamayorvelocidaddisminuyelaexcentricidad(tig. 205e), y paraunaveloci-dadinfinitamentegrande,el gorrninclusogicaracentradoenelcojinete. La figura 206representa la variacindel coeficiente derozamientoen relacin con la velocidad(curva de Stribeck). Enlazona 1 dominael rozamientomixto(campodel engrasedefectuoso). El punto n, representa la velocidadde transicin. La zo-na2esel engrasehidrodinmico, enel cual el coeficientederozamiento, condicionado por la viscosidad del aceite de engrase,aumenta al crecerel nmerode revoluciones (tensindeempujecreciente enlascapasdel lquido). Lafigura 20Semuestraladis- delapresindeaceite, quees igual alapresinsuper-fiCial en los casquillos de los cojinetes.'"I

j n.u, Z261 COJINETESnera quepuedadistribuirse por todoel anchodel cojinete(figu-ra 209). Despusdecumplir sufuncindeengrase, el aceitesalepor las caras frontalesy retorna al recipiente colector.Desde all, sele .conduce otravezal cojinetemedianteunabomba. Lasranurasdeengrasemal ejecutadas(fig. 209)puedeninclusoromper lape-lculadeaceiteyobstaculizarel engrase. Tambinsonperpendi-culares las ranurasencruzoenespiral; nodebenhacerselas ra-nuras enla :onade presin.En los cojinetes lubricadoscongrasa, en los cuales nodebetenerseencuentael rozamientode lquidos, resulta practicoha-cer ranuras deengrasedistribuidas por todalasuperficiededes-lizamiento, para proveer a sta de suficientegrasaFrecuentementese presenta lacuestindesi son mejores loscojinetes de friccin o los rodamientos. Sobreestodebe decirsequecadatipodecojinetetienesusventajasy desventajasparticu-lares. La gran superficie de engrase de los cojinetes de friccinamortigua las vibraciones yruidos, de manera que, en general,aqullosfuncionanconmas suavidad. Sonsencillosdemontar ypuedentambinfabricarsedel tipopartido. EnUDrozamientodelquidos puroalcanzan unaduracinenserviciocasi limitada ypueden funcionar con las mayores \o'elocidades. En general sonms baratos que los cojinetes de bolas ode rodillos.5.2.2 Alimentacinde lubricante, dispositivos de engraseDeacuerdoconel tipodecojineteyel sistemadefunciona-miento. debeaplicarselubricante detiempoentiempoodemanera continua a lassuperficies de trabajo. Estoseefecta a travsde canales, ranuras, cmaras yotros dispositivos similares.Lalubricacincongrasadeloscojinetessecundariosyarticu-laciones, as comode los cojinetes en ambientes polvorientos, essencilla y barata. La grasa sobrante no gotea en los cojinetes,sinoquesobresaleformandounaespecie decuelloprotector con-traensuciamientos. Debe introducirsea presincondispositivosadecuados. Loscojinetesdebencomprobarseduranteel funciona-miento, ya que, si marchan muy calientes, se fluidifica toda lagrasaysevacalacmaradealimentacin,dandolugaraquesequeme el cojinete rpidamente.Los canales de alimentacin se cierran con engrasadorasSrauffer, DIN3411 (fig. 210), con engrasadores de bolaDIN3402ELEMENTOSDEMAQUINASten una marcha centrada exacta del gorrn yforman en todosJos intersticioscuneiformes pelculasportantesdeaceite. El juegodeestoscojinetes esmuypequeoy correspondealespesordelapelculadeaceitehfr Lassuperficiesdedeslizamientoseejecutanen forma decua.El aceitelubricantenecesarioseconducealasranurasocavidarlesdeengraseatravsdeunosagujerosenel soporte,dema-I ~ .~ ~ f K J t m J"""-RotUla de la pc:lic:ula de lubricante:Flfjl;kA208Cojinetes lisos de SUperfICIes mulliplcs: al cojinete de dos superficies conJuegobmn; b)cojinete dedosSUpeK:les concasquillosdcsplaudos; elCOjinetede: tmsuperficies concasquillo dearcosovales.; ti) cojinetede: tres superfICies conranurasde hJbncaClOn; 1) coJinete: de: cuatroSUpelCleScon ca"idades para lubncaClon.FIGURA 209Posicion Incorrecta ycorrectade huranuras de lubricaci6n en el casode rozamiento liqUIdo.260263 COJINETESa)velocidadquemarchanconelevadas presionessuperficiales yaltastemperaturas. Paraaplicacionessecundarias, as comoparaelengrase de articulaciones, cojinetes secundarios sencillos yfcilmentesensiblesocojinetesdemaquinas agrcolasessuficienteelengrasemanual. El lubricanteseintroduceconunaaceiteranormal, de fondo elstico, por un orificiode engrase. Con ello, elcojinete recibe solamente el aceite necesario para que no se ca-liente con el funcionamiento. Al objetode asegurar la toma deunacantidadsuficientedeaceite, el agujerodeengrasedebesermayorqueenel casodelalubricacincongrasa(fig. 213). Paraevitar ensuciamientos, el agujerodeengrasedebetaparsecon'lenientemente con un racor de engrase.Losdisposithosautomticosdeengrase suministranconstante-menteaceitealoscojinetesdesdedepsitos, limitandoel nmerodegotas(5 ... 40gotas/mio). Lafigura214muestraauitadoresdemechaydegotas. Hoyse prefierenpequeos grupos de bombasquealimentanlosmhiples lugaresdeengraseyque, deacuerdoconel tamaodecadacojineteysuvelocidad. introducen0,1 a5 cm) deaceitepor minuto. Esteaceitefluye luegohaciael reciopiente colector.El engrase por baooinmersines sencillo, seguro yeconmico. Las partes de engranajes que giran (p. ej., ruedas dentadas) se sumergen en un bao de aceite y lo lanzan sobre loscojinetes. Debidoal rozamientointerior, loselementosdelos en-granajesslopuedenquedar ligeramentebaados(de locontrario, seoriginaranelevadasprdidasdeenergay calentamientos).FIGURA214Engrasadores aUlomallCOS de aceite::a) engrasador demecha; b) engrasad(X degoteo.FIGURA213Orificio para lubricacin poraceite.FIGUaA211Engrasadores de bola, DIN 3402.FOI"nloa A forlllll B Forma e Forma D, ~ gEUMENTOSDE MAQUINASFIGURA. 210Engrasador StaulJer, D1N 3411.(fig. 211). EnlosengrasadoresStauffer, unavezllenos, lapresinnecesariaseobtienegirandoel tapnroscado. Si todos los canales vienendeun puntocentral, puedealimentarsedesdel lato-talidadde loscojinetessimultneamente. ExistentambincasqujUosdepresinporresorte(engrasadoresparagrasa),enloscualeshayunvstago, cargadopor unresorte, quepresionaconstante-mente sobre el depsito de grasa ylleva automaticamente estelubricantealos lugaresnecesarios(fig. 212a). Cuandoel depsitodegrasaseencuentrasituado enel cuerpodelcojinete (fig. 2t2b),Y essupropiopesoel queejerce presinsobre los gorrones demarchaparaproporcionarunengrase constante, el sistemase conocecon el nombre de iubricacin por cmara de grasa.El engraseporIceiteseemplea entodosloscojinetes degran262FIGURA212Dispositivos automtk:os de lubricacinpor grasa.: a) engrasador con presindemuelle; b) cmarade grasa.al [ ...265 COJI"IETlSEn general, se prefiere emplear metales como materiales dedeslizamiento. Especialmente buenos para alisar, adaptar yresis-tir el desgaste, sonlos mela/es anrifriccin, formados por aleacio-nes de estao, plomo, bismuto y antimonio. Presentan buenaspropiedades para el casode marcha deemergcncia, perofundenalrededordcunos300 C. Porestarazn, solamente500apropia-dos con temperaturas de servicio hasta 110 C. Las particulasarrancadas se incrustanen la masa, dc manera que no resultanperjudiciales.En el casodecojinetes sometidosacargas elevadas ypresio-nes superficialesque sobrepasan ampliamente los lmites admisi-blesparalosmetalesantesindicados. sonapropiadosla !undiccinroja, el bronce al plomo o al a/I/minio, as como los bronces af2. a la compn'!o,l. Debe soportar, sin daos, losesfuerzos de compresin permanentes.3. Compatibilidad con el material que va a estar en contactocon l.4. Inestabilidadal gripado. Nohadetener tendenciaasoldarsecon el material contrariO, baJOelc\adas tcmperaturas.5. /'ocatendenciaala formad/mdegrietas. Suestructurahadeser tal quc nose produzcan grietas en las superficiesdesli- bajocarga ) deformacin, queconducirana un r-pidodesgaste.6. Adaptabilidad. Debe adaptarse a las desviaciones de la for-ma geomtrica a consecuencia de la carga, de manera quelas superfiCIes decontactosiganalisandose ) nose ponganrugosas.7. ResistenciaulDebe resistir las deformaciones per-judicialesdelasuperficiededeslizamientocuando, porcau-sas mecnicas. se arranquen pequeas partculas.8. Capacidaddereshalamientodeemergencia. Deberesistir, du-ranteun tiempolimitado, el deslizamientosi se presentarancondiciones desfavorables imprevistas, por ejemplo, fallodela cntrada de lubricante. En este caso nodebe griparse.9. Susceptibilidaddeser mojadoporel lubricante. Debeadmitirun humedecimiento uniforme en toda su superficie por ellubricante.10. Conducilibi/idad trmica. Debeevacuar enla mayor medidaposible el calor producido por cl rozamiento.,r'1t:lEMENTOS DE MAQUINAS....L-; :al264Cuandosetratadeejessituados horizontalmente. da buenresul.tadoel engraseporanillo(g. 215). Enel semicojinctcocasquillodel cojineteexisteunaranura, dentrodelacual seencuentra undelgado anillo de engrase DIN322 colgado sobre el eje (ligu-ra215a). Elgorrn, al girar, arrastraal anilloy steelevael acei-te deunacmarade alimentacin.Otramodalidadde estesIstema10 constitu)"e el anillo fijo, arrastrado por el eje (lig. 215b).Lo maSseguro, cmodoyefectivoesemplear el engrase porbaodeaceiledecirculacion, el cual cumplelas mximas exigen-cias decojinetes importantes para el servicio. Todos los puntosdeengrasesealimentandesdeunabombaa travsdeunsistemadetubos. El aceitequesaledel engraseseftltra, encasonecesa-rio se hace pasar por un refrigerante intermedio y se recoge,para volver a ser aspirado por la bomba. El accite que circulaconstantemente refrigera al mismo tiempolos cojinetcs.I-IGLU215Lubrtcacion por Jni1los: a) con anillo;,uello. D1N J22; b) conJmllo fiJO.5.2.3. Materiales de los (materia/es deslizantes) ymate-riales de los gorronesLos materiales empleados en laconstruccindescmicojinetcsocasquillos de cojinetes deben cumplir una serie de exigencias.Segn DfN50282, las pnncipales son:1. Ductilidad. El material deslizantedebeserelsticoe, incluso,plstico para ajustarse a las deformaciones bajocarga.aluminio aleados eOIl t'arios mela/es (incluso con niquel). Puedenemplearsehasta200ey, parcialmente, por encima; SIRembargo.entonces las propiedades para marchas deemergencia }i.l nosonbuenas. Evacuan el calor mejor que los metales antlfriccinIgualmente se incrustan en ellos las partculas arrancad'ls.Tambinla fundicingrissehaintroducidoactualmentecomomaterial paracojinetesdebidoalaslminasdegrafitolubricantesque lleva incluidas. Smembargo, es poco adaptable: no poseepropiedades para la marcha de emergencia yes senSible a laspresIOnes enlosbordes. Porello,solamenteseaplici.l en \alocida-des de deslizamiento limitadas. de hasta ()(X) m s. ) presionessuperficiales bajas.Para cojinetes pequeos girando a pocas revoluciones )' quetienen que pasarenloposiblesin mantenimiento(engraseposte-rior), se han acreditadolos metales sinteri:ados. entre los queseencuentranlos aceros sinterizados olosbronces sinterizados. Es-tnformados por polvos metlicosprensados. Porestacausasonblandos)' porosos. Los poros pueden admitir una considerablecantidad de aceite lubricante, perono puede esperarse un roza-miento de liquidas total. Con pequeas velocidades de desliza-miento, el desgastepermanecedentrodeunoslimitessoportables.Ultimamente, los pltisticos estn adquiriendo cada vez msImportanciacomomaterialesdedeslizamiento. Tienencomodes-ventajasutendenciaadeformarsebajocargay sugrandilatacintermica(aprox. 10 veces mayor quelade los metales). La pofia-mida(conocidacomoniln) tiene unaresistenciaelevada, buenaspropiedades de deslizamiento, de marcha de emergencia y deamortiguacin, y es muyresistenteal desgaste. Es unadesventajasutendenciaaabsorber lahumedad. El poliurerano(cuyonombrecomercial es Vulkolll1n), posee propiedades semejantes a la polia-mida, perosutendenciaaabsorber lahumedadesmuchomenor.Es apropiado para temperaturas de servicio desde - 25 C a+80 nc; tambin, durante corto tiempo, desde - 40 Ca+130c.Los poliacerales, especialmenteel polioximetileno, presentan bue-naspropiedadesdemarchafrenteal acero. Sonfciles defabricarydeadaptar a medidas. Los fluorados soncerososal tactoyresistentescontra loscidos, basesydisolventes. Resis-tentemperaturas desde - 270 oC a+ 260 C. Tienden adeformar-se bajo carga y no son muy resistentes a la abrasin. Es unagran ventaja su pequeo coeficiente de rozamiento que, paramarchas lentas yelevadas preSiones, puede reducirse hasta 0,01,demodoquepuedepasarcompletamentesinengrase. Smembar-go, son muy caros.Las propiedadesdeslizantesdelosplsticosantescitadospue-den mejorarsepor materialesderellenocomocarbn, grafito, bi-sulfurodcmolibdeno, bronceoplomo. Tambinlasresinassinte-ticascomoel fenol, epoxidaypolister, puedenrellenarsecongra-fitoocon bisulfurode molibdeno. Todos los plsticosconapor-tacionesdelos tiposcitados, seempleanparafabricar casquillosautolubricantes, piezas deslizantes, etc., en los casos en que seexigeunengrase limpio permanente. Puestoquesoncaros, debeprocurarsequeel espesor de paredsemantenga pequeo. Es unproblemael quecon unaelevada proporcinderesinasehagandurosy resistentes. perosuspropiedadeslubricantes dejanmuchoque desear. yel que por una gran cantidad de relleno tenganelevadas posibilidades delubricacin, perosufranun rpidodes-gaste.Tambien tienen importancia los tejidos endurecidos formadospor capas de materiales prensados, cuandoseexigencondicionesde resistencia y elasticidad elevadas. Con la incorporacin deMoS2resultan. incluso, autolubricantes.Loslubricantes secosylas lacas lubricantesquedejandepositadaunacapadegrafitoodeMoS2, seutilizancadavezmsencl engraseseco. Las lacas seemplean, principalmente, cuandosedan pequeas velocidades dedeslizamiento yelevadas presiones.Son apropiadas para aplicar sobre metales yplasticos.Es necesariodecir que la utilizacindegrasas ode lubrican-tes secos no puede sustituir al engrase dinmi