Qué es una corona giratoria

Una corona de orientación es un componente del sistema de rotación completo y listo para instalar, diseñado para soportar simultáneamente cargas complejas y combinadas -específicamente elevadas fuerzas axiales, fuerzas radiales y momentos de vuelco críticos- dentro de una única unidad compacta. La función principal de una corona de orientación es servir como punto de conexión estructural entre dos partes de la máquina, facilitando la rotación controlada y de alta resistencia a la vez que transmite cargas significativas. Su principal valor reside en su diseño integrado, que incorpora características como engranajes internos o externos para accionar la rotación, orificios de montaje para atornillar directamente a una estructura y un sellado robusto. Esto elimina la necesidad de un complejo ensamblaje de componentes separados como kingpins, arandelas y múltiples conjuntos de rodamientos. Al seleccionar una corona de orientación, el parámetro más crítico que hay que definir no es sólo la carga axial o radial, sino la carga del momento de vuelco, ya que esto a menudo dicta el tamaño requerido, la geometría interna (por ejemplo, bola de cuatro puntos de contacto, rodillo cruzado o rodillo de varias hileras) y la rigidez del rodamiento y su estructura de soporte, lo que repercute directamente en la precisión operativa y la fiabilidad a largo plazo de toda la máquina.

El poder de un sistema rotativo integrado

La característica más definitoria del rodamiento giratorio es su diseño "integrado", que ofrece una solución simplificada para aplicaciones giratorias de gran resistencia.

• Montaje simplificado: Con orificios de montaje diseñados directamente en los anillos interior y exterior, el rodamiento puede atornillarse directamente al bastidor de la máquina y a la estructura giratoria. Esto garantiza una transmisión segura y directa de las cargas.
• Accionamiento integrado: La inclusión de engranajes en el anillo interior o exterior cambia las reglas del juego del sistema de transmisión. Esta corona dentada puede engranarse directamente con un piñón para proporcionar el par necesario para un movimiento de rotación preciso. Esta característica integrada elimina la necesidad de engranajes externos u otros mecanismos de accionamiento, lo que reduce el número total de piezas, minimiza el tiempo de montaje y disminuye significativamente el riesgo de errores de alineación entre componentes separados.
• Sellado robusto: Una característica clave de la integración es su robusto sellado, diseñado para retener la grasa a la vez que protege la pista de rodadura interna y los elementos rodantes de contaminantes como el polvo, la suciedad y la humedad. Esto es fundamental para garantizar el rendimiento y la longevidad de los equipos que funcionan en condiciones adversas.

La función principal del rodamiento de corona giratoria

Desde el punto de vista de la ingeniería, el problema central que resuelven los rodamientos giratorios es la gestión de cargas complejas y concurrentes. En maquinaria pesada como excavadoras, grúas y turbinas eólicas, las fuerzas rara vez son simples o unidireccionales. A menudo, un componente está sometido a:

• Fuerza axial: Esta carga corre paralela al eje de rotación del rodamiento, como el peso de la pluma de una grúa y su carga levantada.
• Fuerza radial: Esta fuerza actúa perpendicularmente al eje de rotación, como la fuerza lateral del viento o la fuerza centrífuga generada por una estructura giratoria.
• Carga de momento de vuelco: Es la carga más compleja y a menudo la más crítica. Es la fuerza de vuelco que intenta levantar un lado del rodamiento mientras comprime el otro. Este momento se genera cuando se aplica una carga a una distancia de la línea central del rodamiento, un escenario común en equipos con plumas o brazos largos.

La exclusiva geometría interna del rodamiento giratorio, con pistas de rodadura profundas y un gran número de elementos rodantes, se ha desarrollado específicamente para resistir simultáneamente estas fuerzas compuestas. Esto garantiza que el equipo pueda girar de forma estable, suave y segura bajo una inmensa presión.

El papel clave del momento de vuelco en la selección de tipos

Aunque las capacidades de carga axial y radial son importantes, el momento de vuelco suele ser el factor decisivo en la selección de un rodamiento giratorio. Subestimar el momento de carga puede provocar un fallo catastrófico, un desgaste excesivo o una pérdida total de la precisión de funcionamiento.

La magnitud del momento de vuelco influye directamente en el tamaño y el diseño interno del rodamiento. Para adaptarse a diferentes condiciones de carga, los rodamientos giratorios están disponibles en varias estructuras internas:

• Rodamientos de Bolas de Cuatro Puntos de Contacto: Este diseño común utiliza una sola hilera de bolas de acero, con cada bola haciendo cuatro puntos de contacto con la pista de rodadura. Es una solución versátil capaz de soportar niveles moderados de cargas axiales, radiales y de momento, por lo que resulta adecuada para una amplia gama de aplicaciones.
• Rodamientos de rodillos cruzados: Este tipo de rodamiento emplea rodillos cilíndricos dispuestos en forma entrecruzada, con cada rodillo perpendicular al adyacente. Esta configuración proporciona una mayor área de contacto, lo que se traduce en una mayor rigidez, una mayor capacidad de carga y una rotación más precisa en comparación con los rodamientos de bolas del mismo tamaño. Este diseño es ideal para aplicaciones que requieren una gran precisión bajo cargas de par elevadas.
• Rodamientos de rodillos de varias hileras: Para las aplicaciones más exigentes, como grúas de gran tamaño, tuneladoras y plataformas marinas en las que las cargas axiales y los momentos de vuelco son excepcionalmente elevados, se utilizan rodamientos de varias hileras de rodillos o rodamientos combinados de rodillos y bolas. Estos diseños distribuyen cargas masivas entre varias hileras de rodillos para garantizar la máxima estabilidad y durabilidad.

En última instancia, la evaluación correcta del momento de vuelco es fundamental. No sólo garantiza la integridad del propio rodamiento, sino que también determina la rigidez de todo el sistema giratorio. Un rodamiento que se deforme excesivamente bajo par afectará gravemente a la precisión de la máquina y puede provocar el fallo prematuro tanto del rodamiento como de los componentes que lo rodean. Esto subraya la relación directa entre la selección adecuada del rodamiento y la fiabilidad operativa a largo plazo del equipo.

Autor :Benjamin
Como especialista en componentes industriales y mecánicos, he pasado varios años analizando los problemas técnicos de las coronas de orientación. En este artículo, desgloso las funciones principales y los parámetros de selección críticos de las coronas de orientación para ayudar a los profesionales a tomar decisiones más informadas a la hora de adquirir estos componentes vitales para sus aplicaciones de servicio pesado.