Lo que debes de saber de la Chumacera Hidrodinámica

Características y Aplicaciones

Las chumaceras hidrodinámicas son un tipo de chumacera presurizada, cuentan con un cojinete de superficie plana, un árbol y un eje que gira dentro del buje con un movimiento deslizante. Su campo de aplicación es muy amplio, principalmente son usadas en el sector automovilístico o de transporte y el sector industrial.

En este tipo de chumaceras la pieza móvil y la estacionaria se encuentran separadas por una película de lubricante que es justamente la que soporta la carga, debido a esto las chumaceras hidrodinámicas son caracterizadas por presentar una elevada capacidad de carga y velocidad durante la operación. Para que la película de lubricante se forme es necesaria la presión que es generada internamente por el movimiento del eje.

Estas chumaceras también son caracterizadas y ampliamente utilizadas por su larga vida útil, que debido a su diseño minimiza el coeficiente de fricción; la pérdida de potencia resulta mínima en comparación con chumaceras de rodamientos con la misma capacidad de carga.

Las chumaceras hidrodinámicas se utilizan para soportar cargas en máquinas que son rotatorias y giran a velocidades muy altas, se podría decir que su diseño es para un tiempo de vida útil infinito, sin embargo hay factores que contribuyen al surgimiento de problemas en su funcionamiento y desgastes indeseados, estos factores suelen ser la precisión del maquinado, el calentamiento o el desalineamiento del rotor.

El desalineamiento angular del eje es resultado del peso y flexibilidad del rotor, y es un problema que no se puede eliminar, y el problema radica en que con él se cambia el espesor de la película del lubricante lo cual afecta o daña las condiciones de lubricación hidrodinámica, que como ya dijimos es justamente la parte que absorbe toda la carga de la chumacera.

Entonces el diseño de la chumacera, el suministro y la viscosidad del fluido lubricante le posibilitan formar durante la operación una cuña de lubricante, ésta separa la chumacera del eje, al evitar ese contacto se busca evitar el roce de metal con metal.

La capacidad de carga que tiene una chumacera depende entonces de la generación de este campo de presión en la película lubricante.

Sin embargo mientras el desalineamiento del eje se incrementa, el espesor de la película se va reduciendo, eso causa que se eleve la presión máxima y el flujo axial del lubricante, también provoca algunos cambios en la fricción viscosa.

Fallas y causas

La distancia entre las líneas del centro del eje y de la chumacera es constante, y se conoce como excentricidad, estas líneas están sujetas a un grado de desalineamiento angular, que puede ser causado por factores como una instalación incorrecta, mal maquinado, el peso del rotor o la flexibilidad del eje, estos últimos nos ayudan a inferir que siempre existirá este grado de desalineamiento, pues todos los rotores tienen un peso y los ejes cierto grado de flexibilidad.  

Podemos darnos cuenta de que las chumaceras hidrodinámicas presentan poca resistencia contra el desalineamiento, la intensidad del par producido por el desalineamiento provoca poca influencia sobre la excentricidad y la rapidez del flujo axial, sin embargo la presión máxima se incrementa en demasía.

Este campo de presión hidrodinámica se puede resolver usando algunas ecuaciones como la de lubricación de Reynolds, que junto con otras expresiones relacionadas con el espesor de la película y el desalineamiento del eje pueden brindar una solución al problema presentado.

Nuestros operadores se encuentran disponibles para brindarte la mejor solución respecto a las chumaceras hidrodinámicas, debemos recordar que al conocer el funcionamiento de un sistema como estos podemos evitar daños mayores atendiendo al mantenimiento adecuado y a tiempo.