caja de chumacera

Una caja de cojinetes es una carcasa rígida que encierra y soporta un muñón, la parte cilíndrica de un eje giratorio que descansa en un cojinete. Su función principal es mantener el cojinete alineado, contener el lubricante, proteger las superficies del cojinete de la suciedad y los impactos, y transferir la carga radial del eje al bastidor de la máquina. Las cajas de cojinetes se encuentran en casi todas las máquinas rotativas, desde pequeños motores eléctricos hasta grandes turbinas industriales y ejes de locomotoras.

La caja en sí suele ser de hierro fundido, hierro dúctil o acero fabricado, dimensionada para envolver el cojinete y el muñón con suficiente holgura para que el eje gire libremente. La mayoría de las cajas de cojinetes tienen un depósito de aceite en la parte inferior, alimentado por goteo por gravedad, mecha o bomba de circulación. Una tapa extraíble o con bisagras permite el acceso para la inspección y el reemplazo del cojinete. El material del cojinete en el interior, históricamente metal blanco (Babbitt) vertido en la caja, se asienta directamente contra el muñón y soporta el desgaste.

Variantes y modos de falla

Los soportes de rodamientos y los soportes de suspensión son primos de las cajas de cojinetes diseñados para el montaje de ejes horizontales y verticales, respectivamente. La diferencia crítica en el rendimiento se reduce a la holgura del cojinete y la adecuación de la lubricación. Si la mecha se seca o el nivel de aceite baja, el metal del cojinete se funde en el muñón en minutos, rayándolo irreversiblemente. La desalineación entre la caja y el eje provoca una carga en el borde, donde la presión del cojinete se concentra en un lado, acelerando el picado y el agarrotamiento. La contaminación, especialmente el polvo abrasivo fino que pasa por los sellos, actúa como compuesto de lapeado en la superficie del muñón.

El término 'caja de cojinetes' persiste de las tradiciones ferroviarias y de maquinaria textil, donde la carcasa era una fundición prominente, a menudo ornamental. Los diseños modernos tienden a cojinetes de cartucho sellados que se envían prelubricados, lo que requiere menos supervisión de mantenimiento. Sin embargo, la maquinaria pesada y el equipo heredado todavía dependen de cajas de cojinetes divididas con revestimientos de Babbitt que exigen inspección y recarga regulares. La carcasa de la caja en sí rara vez falla; la falla del cojinete que no se detecta arruina la superficie del muñón, lo que obliga a una reelaboración completa o al reemplazo del eje, mucho más costoso que detectar el desgaste a tiempo.