¿Qué es un cojinete de fluido?

Un rodamiento fluido es un tipo de rodamiento que no tiene partes que realmente entren en contacto entre sí. En cambio, una fina película de fluido, a veces bajo presión, sirve para soportar toda la carga colocada sobre el rodamiento. Un cojinete de fluido puede utilizar varios fluidos diferentes, siendo el aceite el más común, aunque en algunos tipos de cojinetes de fluido se utiliza agua e incluso aire. Intrínsecamente más simple que otros rodamientos, un rodamiento fluido tiene muchas ventajas sobre un rodamiento de bolas estándar, que se basa en una serie de bolas o rodillos redondos de acero para soportar la carga sobre el rodamiento.

La mayoría de los cojinetes de todos los tipos están diseñados para permitir que una pieza se mueva dentro de una pieza envolvente, generalmente girando o deslizándose de alguna manera, como un eje que gira dentro de un collar en un torno de alta velocidad. Los rodamientos mecánicos, el más común de los cuales es el rodamiento de bolas, se basan en piezas móviles reales para facilitar este movimiento. Un rodamiento fluido, sin embargo, no tiene partes móviles que componen el rodamiento en sí, por lo que el movimiento entre los dos componentes está apoyado en cambio por una fina capa de líquido. Un cojinete de fluido puede ser un sistema sellado o puede requerir una bomba para mantener la presión del líquido dentro del propio cojinete.

Un rodamiento fluido-estático usa una bomba para entregar el líquido y un rodamiento fluido-dinámico usa el movimiento de las partes mismas para atraer el líquido al interior del rodamiento. Algunos cojinetes de dinámica de fluidos también pueden usar una bomba suplementaria para el suministro de fluido durante las operaciones de arranque o parada para eliminar el desgaste. Los cojinetes estáticos de fluido a menudo se presurizan en función del funcionamiento del sistema de bomba de suministro de fluido. Algunos tipos de cojinetes fluidos pueden incluso usar aire o gas como fluido.

Los cojinetes mecánicos estándar tienen muchas desventajas en comparación con los cojinetes fluidos y pocas desventajas. Los cojinetes de fluido suelen ser mucho más silenciosos, presentan mucho menos desgaste y pueden funcionar durante períodos extremadamente largos con poco o ningún mantenimiento, siempre que se mantenga la capa de fluido. Los rodamientos estándar tienden a desgastarse y fallar, especialmente en condiciones de alta velocidad. Un rodamiento de película de fluido en una planta de turbinas hidroeléctricas en Pensilvania es un ejemplo bien conocido. El rodamiento original, que en sí mismo pesa más de dos toneladas, ha soportado una carga total de cerca de 200 toneladas en uso continuo desde su instalación en 1912.

Los cojinetes de fluido, sin embargo, a menudo consumen más energía debido a la necesidad de bombas para el suministro de fluido, y no funcionan bien en condiciones en las que se puede producir un impacto en el cojinete. Una fuerte sacudida en el rodamiento puede resultar en que la película de fluido se vea comprometida y las superficies entren en contacto, lo que, en condiciones extremas, puede resultar en una falla catastrófica. Un rodamiento de fluido también puede ser ligeramente menos eficiente que un rodamiento estándar en condiciones de funcionamiento similares debido a la viscosidad del fluido utilizado.