Con un impacto global de aproximadamente 26 mil millones de dólares, las herramientas eléctricas portátiles son una herramienta esencial para aplicaciones residenciales, industriales y comerciales. Por lo tanto, es importante reconocer el papel que juegan los rodamientos de bolas en su desempeño; soportar condiciones de carga combinadas y funcionamiento a alta velocidad; permitiendo baja fricción, bajo ruido y baja vibración; y garantizar la confiabilidad. A continuación se muestra un resumen de las consideraciones más importantes al especificar o seleccionar rodamientos de bolas para herramientas eléctricas portátiles.
Cargas de rodamientos : Los rodamientos de bolas son un componente ideal para herramientas eléctricas. Soportan simultáneamente cargas radiales y axiales. Si las cargas axiales son excesivas, complemente los rodamientos radiales de bolas con rodamientos de empuje para soportar eficazmente estas cargas.
Ruido y vibraciones : Cuando las herramientas eléctricas emiten ruidos y vibraciones, impactan directamente en el operador y provocan fatiga e insatisfacción general con la herramienta. Pueden estar en juego varios factores, incluida la calidad de los rodamientos, un diseño deficiente de las herramientas o un control deficiente del proceso durante la fabricación y el ensamblaje de las herramientas.
Los rodamientos con anillos de mala geometría tienden a emitir ruidos y vibraciones de menor frecuencia, mientras que las bolas o pistas con un acabado superficial deficiente tienden a emitir ruidos y vibraciones de mayor frecuencia. Recomendamos utilizar rodamientos fabricados según los niveles de ruido de calidad de motor eléctrico (EMQ), que indican su idoneidad para su uso en motores eléctricos.
Para minimizar el ruido y la vibración, los fabricantes de herramientas eléctricas deben especificar y aplicar correctamente la precarga a los rodamientos. La aplicación de precarga axial fuerza a las bolas a entrar en contacto con las pistas, estableciendo un ángulo de contacto que hace girar el conjunto de bolas en un plano circunferencial uniforme. La precarga es fundamental en aplicaciones de herramientas eléctricas de alta precisión y alta velocidad donde las velocidades pueden alcanzar las 60.000 rpm.
Temperatura de funcionamiento : Para minimizar la temperatura de funcionamiento de las herramientas eléctricas, los fabricantes deben montar los rodamientos correctamente, teniendo la precarga y el tipo de lubricación adecuados.
Materiales de los rodamientos : Para optimizar el rendimiento, los rodamientos deben fabricarse con materiales de alta calidad. Los anillos y bolas de los rodamientos se fabrican habitualmente con acero cromolítico SAE 52100, que ofrece una excelente resistencia a la fatiga y al desgaste. Si existe riesgo de exposición a la humedad, se debe utilizar acero inoxidable martensítico.
Las bolas de cerámica ofrecen beneficios adicionales de alta velocidad, aunque generalmente no se utilizan en herramientas eléctricas portátiles.
Lubricación : Los diseñadores e ingenieros a menudo pasan por alto la importancia de la lubricación para el rendimiento y la vida útil de los rodamientos de bolas.
Normalmente, los cojinetes que se encuentran en las herramientas eléctricas pequeñas se lubrican una vez durante la vida útil del dispositivo. La temperatura de funcionamiento es la consideración principal al seleccionar un lubricante, ya que la temperatura afecta directamente la viscosidad del aceite base, lo que a su vez afecta su capacidad de carga.
Ambientes hostiles : cuando las herramientas eléctricas están expuestas continuamente a líquidos o desechos, considere usar juntas o protectores para proteger el rodamiento.
El caucho de nitrilo es un material común para los sellos de los rodamientos, que brinda protección contra la contaminación pero reduce la capacidad de velocidad máxima del rodamiento. Se trata de un compromiso de diseño que favorece la durabilidad.
Dado que existen numerosas variables y factores que afectan el rendimiento de los rodamientos en herramientas portátiles, recomendamos consultar a un experto en aplicaciones de rodamientos que pueda ayudarle a calcular la capacidad de carga, la vida útil de los rodamientos, los ajustes y las tolerancias de los componentes.
