Calculadora PV de cojinetes de deslizamiento
Ingrese la carga radial, el diámetro interior, la longitud y el tipo de movimiento. La calculadora devuelve la carga específica p, la velocidad de deslizamiento v y su producto PV, y compara cada valor con el límite publicado del material de buje que usted seleccione, para que vea de inmediato si ese material aguanta el servicio.
Tres números deciden un cojinete de deslizamiento: la carga específica (fuerza dividida entre el área proyectada), la velocidad de deslizamiento en la superficie del diámetro interior y su producto, el valor PV, que mide el calor de fricción que el cojinete tiene que disipar. Cada material de buje publica un límite para los tres; un diseño es viable cuando los tres quedan dentro de los límites del material elegido, con margen para impactos, desalineación y suciedad.
Las fórmulas
Carga específica: p = F / (d × L) en N/mm² (= MPa), donde F es la fuerza radial en newtons, d el diámetro interior y L la longitud cargada en milímetros. Velocidad de deslizamiento en rotación: v = π × d × n / 60,000 en m/s, con n en rpm. En oscilación con un ángulo total θ a f ciclos por minuto (un ciclo = ida y vuelta): v = 2 × (θ / 360) × π × d × f / 60,000. En movimiento lineal con carrera s (mm) a f carreras por minuto: v = 2 × s × f / 60,000. El valor PV es simplemente p × v en N/mm²·m/s.
Con datos en unidades inglesas, la calculadora convierte primero a N y mm y muestra al lado los valores en psi y ft/min. 1 N/mm² = 145 psi; 1 m/s = 196.85 ft/min; 1 N/mm²·m/s ≈ 28,550 psi·ft/min.
Cómo interpretar el resultado
Cada uno de los tres valores, p, v y PV, se compara con el límite publicado para el material y la lubricación seleccionados; la utilización que se muestra es la mayor de las tres relaciones. Por debajo del 80 % el diseño es holgado; entre el 80 y el 100 % funciona si la carga es estable, el eje cumple la especificación y la temperatura es moderada; por encima del 100 % hace falta otro material, un buje más largo, un diámetro mayor o mejor lubricación. Si la velocidad se ingresa como cero, la carga se compara con la capacidad estática en los materiales que la publican.
Los límites son valores publicados por separado, no un punto de operación garantizado, y suponen el eje, los ajustes, la alineación y el entorno descritos en cada página de producto. El bronce fundido y el acero endurecido no publican valor PV, así que en esos casos la calculadora solo comprueba p y v.
Movimiento oscilante e intermitente
Los bujes de pivote se mueven despacio y su velocidad media de deslizamiento es baja, así que el PV rara vez es el límite; lo es la carga específica. Pero la oscilación castiga al cojinete más de lo que sugiere la velocidad media: la película se rompe en cada inversión y el mismo arco del diámetro interior soporta la carga en cada ciclo. Use la capacidad de carga oscilante o dinámica (60 N/mm² para los compuestos de PTFE y POM, 40 N/mm² para el bronce enrollado) en lugar de la estática, y para ángulos muy pequeños a alta frecuencia (fretting) pida una revisión.
Lo que la calculadora no hace
No estima la vida de desgaste, el aumento de temperatura ni el efecto de la suciedad, la desalineación y los impactos; para eso hace falta la aplicación completa. Tampoco dimensiona el ajuste en el alojamiento (use la calculadora de ajuste a presión) ni reparte una carga entre dos cojinetes (use la calculadora de carga). Use el resultado para preseleccionar un material y envíe después las condiciones de servicio con los números; nuestros ingenieros confirman el material y la medida.
Preguntas frecuentes
¿Qué es el valor PV de un cojinete de deslizamiento?
El producto de la carga específica p (N/mm²) por la velocidad de deslizamiento v (m/s). Es proporcional al calor de fricción generado por unidad de área del cojinete y es el límite habitual de los bujes que trabajan en seco o con lubricación límite.
¿Cuál es un buen valor PV?
Depende del material: alrededor de 1.8 N/mm²·m/s en servicio continuo para el compuesto de PTFE en seco, 2.8 para el bimetálico y el bronce enrollado con grasa, 10 para el bimetálico en aceite, 22 para el compuesto de POM en aceite y 1.65 para el bronce con grafito en seco. Para un diseño holgado, quédese por debajo del 80 % del límite.
¿Cómo se calcula la velocidad de deslizamiento de un buje oscilante?
Multiplique la fracción de vuelta completa que se recorre en cada ciclo (ángulo / 360, dos veces por la ida y la vuelta) por el perímetro del diámetro interior π × d y por los ciclos por minuto, y divida entre 60,000 para obtener m/s.
¿Por qué el límite estático es distinto del dinámico?
Una carga sin movimiento solo tiene que soportarse sin deformar la capa del cojinete; una carga en movimiento genera además calor y desgaste. Por eso los materiales publican una capacidad estática más alta (250 N/mm² en los bujes compuestos, 45 en el bronce fundido) y una capacidad en movimiento más baja.
¿Puedo usar la calculadora para una arandela de empuje?
Sí: ingrese el área de la cara anular como d × L (cualquier d y L cuyo producto sea igual al área de la cara) y la velocidad de deslizamiento en el diámetro medio; los límites del material son los mismos.
¿Por encima del límite, o muy cerca?
Envíe la carga, la velocidad, el tipo de movimiento y el entorno. Nuestros ingenieros proponen el material, la medida y la lubricación, y cotizan en un plazo de 12 horas. Las muestras son gratis.
Respuesta a cotizaciones: 12 h · Muestras sin costo · Sin pedido mínimo