¿Qué es una arandela de empuje?

Escrito por pauline gill | Traducido por natalia navarro
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¿Qué es una arandela de empuje?
(screw with washer image by Aleksandr Ugorenkov from Fotolia.com)

Las arandelas de empuje se pueden encontrar en casi cada aplicación, máquina, medio de transporte, herramienta eléctrica y dispositivo recreacional con partes móviles, ejes, pernos, horquillas, rodamientos y componentes rotatorios. En su forma más simple, son rodamientos planos largos con forma de arandela que transmiten y resuelven fuerzas axiales en mecanismos rotatorios, para mantener los componentes alineados en una manivela. Las arandelas de empuje son una alternativa económica a los rodamientos de empuje de rodillo cuando las velocidades de las fuerzas son moderadas.

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Comienzos

La necesidad de arandelas de empuje se presenta casi desde que se inventó la rueda. Estos rodamientos planos rugosos se usan para prevenir que las ruedas se muevan a los lados en los ejes cuando el rodamiento que maneja la carga axial, como una volandera o un rodamiento de rulo, no tiene una provisión específica para cargas axiales o de empuje. Las cargas típicas a los lados, o axiales, se encuentran al girar una esquina, y el vehículo es empujado hacia fuera de la curva. Otras aplicaciones de nuestros ancestros serían los molinos de trigo, las ruedas de agua, las placas giratorias y los taladros eléctricos, tanto si el movimiento primario ha sido radial como si son fuerzas axiales a las que enfrentarse. Por supuesto, las manivelas propulsoras en cada vaso de dirección, de la más grande a la más diminuta, deben tener rodamientos de empuje para resolver las fuerzas de propulsión linear y axial de los propulsores adelante o atrás.

Construcción

Las arandelas de empuje están hechas de cada material conocido por el hombre, y son seleccionadas para conseguir la mejor combinación de rendimiento, mantenimiento y precio. La mayor parte de las aplicaciones de acero endurecido usan un tipo de arandela Oilite, de un material bronce muy poroso que puede contener más de un 30% de volumen de aceite. De este modo, el Oilite es autolubricante.

Variaciones

A veces, los rodamientos de cubierta alrededor de una manivela integran su propia arandela de empuje, y se les llama rodamientos de cubierta de flanco. Uno de estos en cada extremo de la manivela de un motor resolverán todas las fuerzas radiales y axiales presentadas por un motor eléctrico. Otra variación en la arandela de empuje estándar es usar varias en serie cuando la Vmax o velocidad máxima en RPM excede las especificaciones normales para un rodamiento deslizante (no de rulo), como una sola arandela. Cuando un líquido muy viscoso, como la silicona o un aceite pesado, se aplica a estas arandelas, se añade una función sofocante a las capacidades de la arandela de empuje, que absorben la vibración rotacional y actúa como freno dinámico.

Aplicaciones comunes

Virtualmente cada aplicación de motor eléctrico tiene al menos una arandela de empuje para controlar el desplazamiento axial, también conocido como juego axial. La manivela propulsora en la mayoría de motores de botes usa al menos una arandela de empuje para transmitir el movimiento axial de un propulsor en un movimiento hacia adelante o atrás. Placas giratorias de todo tipo usan estas arandelas como rodamientos de peso, así como almohadillas de movimiento errático.

Desventajas

Como deberían hacer todos los rodamientos deslizantes, las arandelas de empuje consumen una porción de la energía rotacional en el sistema como fricción. De modo que su eficiencia siempre es menor que la de una arandela del tipo de rodamiento de bola o de rodillo.

Sumario

Las arandelas de empuje son lo más económico y sencillo de aplicar de todas las alternativas. Como ocurre con todos los sistemas mecánicos, funcionan mejor cuando se mantienen limpias y lubricadas.

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