Un cojinete de empuje es un tipo particular de cojinete giratorio . Al igual que otros rodamientos, giran permanentemente entre piezas, pero están diseñados para soportar una carga predominantemente axial . [1]
Los cojinetes de empuje vienen en varias variedades.
Los rodamientos de empuje se utilizan comúnmente en aplicaciones automotrices, marinas [3] y aeroespaciales. También se utilizan en las empuñaduras de las palas del rotor principal y de cola de los helicópteros RC (radiocontrolados).
Los cojinetes de empuje se utilizan en los automóviles porque las marchas de avance de las cajas de cambios de los automóviles modernos utilizan engranajes helicoidales que, si bien ayudan a la suavidad y la reducción del ruido, provocan fuerzas axiales que deben abordarse.
Los cojinetes de empuje también se utilizan con mástiles de antenas de radio para reducir la carga sobre el rotor de la antena .
Un tipo de cojinete de empuje en un automóvil es el cojinete "de desembrague" del embrague, a veces llamado cojinete de desembrague . [4] [ se necesita aclaración ]
Los cojinetes de empuje de película fluida fueron inventados por Albert Kingsbury , quien descubrió el principio en el curso de investigaciones sobre cojinetes y lubricación que comenzaron en 1888, cuando era estudiante. Su primer rodamiento experimental se probó en 1904. Solicitó una patente en 1907 y le fue concedida en 1910. [5] El primer rodamiento Kingsbury en servicio hidroeléctrico, una de sus principales aplicaciones, se instaló en la estación generadora de Holtwood en 1912. Continúa en pleno uso en la actualidad.
Los cojinetes de empuje fueron inventados de forma independiente por el ingeniero australiano George Michell (pronunciado Mitchell), quien patentó su invento en 1905.
Los cojinetes de empuje fluidos contienen una serie de almohadillas en forma de sectores, dispuestas en círculo alrededor del eje y que pueden girar libremente. Estos crean regiones de aceite en forma de cuña dentro del rodamiento entre las pastillas y un disco giratorio, que soportan el empuje aplicado y eliminan el contacto metal con metal.
El invento de Kingsbury y Michell se aplicó notablemente al bloque de empuje de los barcos. El pequeño tamaño (una décima parte del tamaño de los antiguos diseños de cojinetes), la baja fricción y la larga vida útil del invento de Kingsbury y Michell hicieron posible el desarrollo de motores y hélices más potentes. Se utilizaron ampliamente en barcos construidos durante la Primera Guerra Mundial y se han convertido en el rodamiento estándar utilizado en ejes de turbinas en barcos y plantas de energía en todo el mundo. (Ver también Cojinetes de fluido con almohadilla basculante Michell/Kingsbury )
Hoy en día, los cojinetes de empuje siguen desempeñando un papel esencial en equipos giratorios como expansores, bombas y turbinas o compresores de gas o vapor. Además de los tradicionales cojinetes Babbitt que se utilizan desde principios del siglo XX, se han empezado a utilizar nuevos materiales para las almohadillas de empuje. Por ejemplo, el bronce y el cobre-cromo se utilizan habitualmente para mejorar el rendimiento de los rodamientos. [6]