Los cojinetes de muñón son mecanismos de cojinetes muy especializados. A veces, un eje no solo tiene que girar, sino que el conjunto conectado al eje también tiene que girar. Otras veces, el eje debe poder moverse libremente con movimientos circulares. La articulación del hombro es un cojinete de muñón. Es un conjunto de rótula, lo que permite que su brazo gire libremente pero aún esté firmemente sujeto. Los ingenieros observan los requisitos de los requisitos de movimiento y diseñan cojinetes de muñón para realizar la tarea.
Colocación coordinada
Para visualizar dónde se coloca un cojinete de muñón, dibuje un gran signo "más" (+) en una hoja de papel. Rotula la línea horizontal "X" y la línea vertical "Y". Donde las líneas se cruzan, visualice una línea que viene directamente del papel. Este es el eje "Z". Donde se unen las tres líneas es donde se coloca el cojinete del muñón. Un eje, o una serie de ejes, pasan a través del cojinete del muñón. Los cojinetes de muñón generalmente no son solo una pieza, sino un conjunto completo que mantiene firmes los ejes, pero que permiten que los ejes giren o se balanceen libremente.
Diseños de cojinetes de muñón
Primero, un ingeniero analiza los requisitos de movimiento del eje. Estos ejes pueden tener que girar, pero también pueden tener que oscilar de un lado a otro o de arriba a abajo a través del espacio de coordenadas X -Y-Z. Los cojinetes de muñón pueden tener que soportar múltiples ejes, cada uno con sus propios movimientos únicos. Diseñar un conjunto de cojinetes de muñón no es fácil. Los ingenieros confían en programas de diseño asistido por computadora (CAD) para ayudarlos con los dibujos.
Usos
Un uso común de un conjunto de cojinete de muñón es una hélice de paso variable. La hélice debe girar, pero el ángulo de las palas debe cambiarse mientras la hélice gira. La base de cada hoja tiene un eje. El eje de la cuchilla se enclava con el cojinete del muñón. Mediante una serie compleja de palancas y engranajes, el eje de la cuchilla gira en el cojinete del muñón, mientras que otra parte del cojinete soporta el eje giratorio principal. La empresa de ingeniería Andritz AG, en Graz, Austria, diseñó un rodamiento de este tipo para hélices marinas.
Problemas de estrés
Debido a que los ejes oscilan, se balancean y giran todos en un punto centralizado, se ejerce mucha tensión sobre el cojinete del muñón. En un cojinete de muñón de hélice, todo el tirón de la hélice está en el eje principal. Mientras la hélice gira y tira, la fuerza centrífuga intenta arrancar las palas del cubo. En una pieza de equipo agrícola, el eje giratorio hace girar una cuchilla de timón, pero todo el portador de la cuchilla tiene que oscilar hacia arriba y hacia abajo para tener en cuenta varios terrenos. Los ingenieros tienen en cuenta los niveles de tensión al diseñar un cojinete de muñón, para que no se rompa durante el uso.
