Uso de rodamientos bajo el puente: 7 tipos

Este artículo arroja luz sobre los siete principales tipos de rodamientos utilizados debajo de los puentes. Los tipos son: 1. Cojinetes de acero suave 2. Cobre duro y cojinetes de acero inoxidable 3. Cojinetes de acero 4. Cojinetes de cojinete de elastómero 5. Cojinetes de olla de elastómero 6. Cojinetes de cojinete de PTFE 7. Cojinetes de concreto reforzado.

Tipo # 1. Rodamientos de acero suave:

El acero suave se puede usar en la fabricación de cojinetes de rodillos, rodillos o placas. Para mantener los cojinetes de acero dulce libres de óxido, estos a menudo se sumergen en grasa al proporcionar cajas de grasa. Sin embargo, se ha observado que debido a la falta de mantenimiento adecuado, los cojinetes de acero suave se oxidan en el transcurso del tiempo, lo que resulta en un aumento real del coeficiente de fricción sobre el valor de diseño.

Esto genera una fuerza horizontal adicional en la parte superior de los pilares y los pilares. Por este motivo, y también debido a la disponibilidad de otro tipo de rodamientos adecuados para este rango de alcance, a saber, neopreno, PTFE, etc., los rodamientos de placa de acero suave no se utilizan con frecuencia, como se hizo anteriormente.

Tipo # 2. Aleación de cobre duro y rodamientos de acero inoxidable:

Los cojinetes de aleación de cobre duro o de placa de acero inoxidable se favorecen más que los cojinetes de placa MS porque no tienen óxido y tienen menos resistencia de fricción. Similar a los cojinetes de rodillos y de rodillos, se usan dos tipos de cojinetes de placa, a saber. cojinete de la placa articulada en el extremo fijo (Fig. 22.1-a) y el cojinete de la placa deslizante (Fig. 22.1-b) en el extremo libre.

El cojinete articulado se compone de una placa superior curva sobre una placa inferior plana con un pasador en el centro que permite la rotación pero evita la traslación en cualquier dirección. El cojinete deslizante consiste en una placa sobre la otra con grafito o grasa entre las placas para facilitar el movimiento. Las placas de tope están soldadas a la placa inferior para evitar el movimiento lateral.

Tipo # 3. Rodamientos de acero:

yo. Rodillo de acero:

Los rodamientos de rodillos permiten tanto los movimientos lineales como los rotacionales. El rodillo simple (Fig. 22.2-a) se usa para rodamientos de rodillos, de capacidad moderada, pero cuando los rodamientos de rodillos deben diseñarse para capacidades mayores, el número de rodillos aumenta al mantener el diámetro de los rodillos casi igual que para Rodamiento de un solo rodillo.

La fundición impecable de rodillos con un diámetro superior a 200 mm se vuelve difícil y, en tales casos, la detección de defectos en piezas fundidas, como aire comprimido, burbujas, etc. mediante la prueba de rayos X se vuelve difícil si los rodillos están hechos de un diámetro mayor. Cuando el número de rodillos en un conjunto de rodillos excede dos, se reduce la carga permitida en cada engrasador i.

En los rodamientos de rodillos múltiples (Fig. 22.2-b), se inserta una placa intermedia conocida como "Placa de asiento" entre el conjunto de los rodillos y la placa superior. La placa de asiento funciona como un medio para permitir tanto la rotación como la traslación.

Se evita que los rodillos se desplacen en exceso proporcionando asas o placas de tope, y las guías evitan el movimiento en la dirección transversal. Estas guías también aseguran un movimiento uniforme y regular de los rodillos. El conjunto de los rodillos se conecta mediante una barra de unión para mantener el espacio fijo de los rodillos durante el movimiento.

Los rodillos segmentarios con forma de péndulo (la capacidad de carga reducida en un 50%) a veces se hacen eliminando los lados del círculo completo para ahorrar algunos materiales, pero los rodillos de círculo completo son preferibles a los rodillos segmentarios, ya que el primero alivia las grandes tensiones en el punto de Póngase en contacto de una manera mejor.

Además, se ha observado que los rodamientos de rodillos de círculo completo han impedido que la superestructura se desplace, incluso cuando hubo una inclinación o rotación excesiva en el rodillo debido al asentamiento diferencial de la cimentación. Rodillos segmentarios, si se utilizan En tales casos, no pudo haber evitado el desastre.

ii. Mecedora de acero:

Mientras que los cojinetes de rodillos permiten tanto la rotación como la traslación de los extremos de la superestructura, los cojinetes basculantes permiten solo la rotación. El rodamiento se denomina "balancín" porque la placa superior se balancea sobre la placa inferior.

En la Fig. 22.3, se muestran dos tipos de rodamientos oscilantes. La diferencia en los tipos radica en la disposición de evitar el movimiento longitudinal y transversal de la placa superior y también en la superficie de balanceo; en una, las rocas de superficie plana sobre la superficie convexa y en la otra, las rocas de superficie convexa sobre la superficie plana.

Tipo # 4. Cojinetes Elastoméricos:

Los rodamientos elastoméricos pueden estar hechos de caucho natural o sintético. Los cojinetes de neopreno hechos de caucho sintético se usan generalmente en la India. La carga vertical de la superestructura es tomada por los cojinetes de neopreno cuando se desarrollan la deformación por compresión y el esfuerzo de compresión en la almohadilla de neopreno (Fig. 22.4-a).

Sin embargo, la fuerza horizontal de la superestructura es resistida por la tensión de corte y la tensión de corte (Fig. 22.4-b). En caso de rotación de la superestructura en el plano vertical debido a la carga y otros efectos, la tensión de compresión uniforme producida por la carga vertical aumenta en un lado y se reduce en el otro lado (Fig. 22.4-c).

Las almohadillas de neopreno no tensadas abultan más (Fig. 22.4-a), lo que reduce su capacidad de carga y, por lo tanto, se utilizan rodamientos de neopreno restringidos. En estas almohadillas restringidas, el acero o los laminados se interponen entre almohadillas de múltiples capas como se muestra en la Fig. 22.5-a.

Estos laminados de acero están bien unidos por el proceso de vulcanización con las capas de neopreno y, por lo tanto, reducen el efecto de abultamiento y, por consiguiente, aumentan su capacidad de carga (Fig. 22.5-c y 22.5-d).

Tipo # 5. Cojinetes de olla elastoméricos:

Los cojinetes de cojinete de elastómero se pueden usar hasta un tramo de 30 m aproximadamente. Cuando el espacio es mayor, tanto la carga vertical como la rotación en los rodamientos son grandes y, por lo tanto, los cojinetes de apoyo en tales casos se consideran inadecuados.

Los cojinetes de olla que son cojinetes elastoméricos confinados son la respuesta para tal situación. Los cojinetes de la olla están compuestos por una almohadilla de neopreno circular relativamente delgada y sin refuerzo completamente encerrada en una olla de acero que tiene un recinto circular para la almohadilla de neopreno (Fig. 22.6).

La capa de teflón provista entre la placa lop y la placa intermedia permite el movimiento horizontal de la plataforma, mientras que la almohadilla de neopreno confinada dentro de la olla permite la rotación. Este tipo de rodamientos son ideales para puentes inclinados y curvados donde la dirección del movimiento varía y estos rodamientos pueden realizar tanto el movimiento de traslación como el de rotación en cualquier dirección.

Tipo # 6. Rodamientos de cojinete de PTFE:

El PTFE (Poly Tetra-Fluoro-Etileno) es un termoplástico y está disponible bajo varios nombres comerciales como Teflon, Hostaflon, TF, Algoflon y Fluon, etc. El polímero tiene una gran resistencia molecular, inercia química y bajo coeficiente de fricción.

El PTFE puro no se usa en los cojinetes de puente, ya que tiene una baja resistencia al desgaste y la susceptibilidad al flujo en frío o la tendencia a arar bajo cargas compresivas. Por lo tanto, se mezclan ciertos materiales de relleno y agentes de refuerzo tales como fibra de vidrio, sulfuro de molibdeno de grafito, etc. o una combinación de ellos. En este último caso, sin embargo, las propiedades de baja fricción se sacrifican en cierta medida.

Se pueden usar dos almohadillas de PTFE, una que se desliza contra la otra, pero en tal caso, existe la posibilidad de un mayor efecto de arado (creep) especialmente bajo presiones muy altas. Por lo tanto, generalmente se coloca debajo de una placa de revestimiento, normalmente una placa de acero inoxidable, que es resistente a la corrosión y al clima.

Sin embargo, en tal caso, las propiedades de fricción se reducen en cierta medida que las disponibles con dos almohadillas de PTFE. Se ha observado que incluso con una placa de malla de acero inoxidable, la micro película delgada de geles de PTFE se transfiere a la placa de malla después de algunos movimientos y crea una condición como si el deslizamiento tuviera lugar entre dos superficies de PTFE.

La placa de revestimiento deberá tener un margen suficiente en ambos lados más allá de la almohadilla de PTFE, de modo que, incluso después del deslizamiento, las cargas de la superestructura se transfieran correctamente a las almohadillas de PTFE.

Las almohadillas de PTFE deben estar bien unidas en la base con una placa base o una placa de respaldo, ya sea una placa de acero o una almohadilla elastomérica reforzada con el fin de eliminar o minimizar sustancialmente la fluencia bajo cargas. Las almohadillas de PTFE se pueden unir con adhesivos epóxicos de alta temperatura en condiciones controladas de fábrica.

Tipo # 7. Rodamientos de hormigón armado:

Los rodamientos de acero fundido suelen ser muy costosos y no son fáciles de obtener por parte de los fabricantes y, por lo tanto, para puentes de envergadura media en los que es obligatorio el uso de rodamientos de rodillos y balancines, a veces se utilizan rodamientos RC.

Dado que los rodamientos son la parte más vulnerable de la estructura de un puente, se debe tener especial cuidado en la fabricación de dichos rodamientos. Una rica mezcla de concreto de 1: 1: 2 generalmente se especifica para la fabricación de rodamientos.

yo. Rodillo RC:

Los rodillos RC están fuertemente reforzados tanto en la dirección de transmisión de la carga como en la dirección transversal para evitar la tendencia a reventar el rodillo (Fig. 22.8). Las espirales entrelazadas se proporcionan tanto vertical como horizontalmente para este propósito. Las barras de pasador con revestimiento de cobre se proporcionan desde el muelle o la tapa del pilar hasta la plataforma a través de los orificios elípticos de los rodillos.

Estos orificios permiten el rodamiento de los rodillos cuando es necesario, mientras que las barras de pasador evitan que los rodillos se desplacen. La lámina de plomo de 6 mm a 10 mm de espesor se utiliza tanto en la parte superior como en la parte inferior de los rodillos para una distribución uniforme de la carga sobre los rodillos. La lámina de plomo también ayuda a rodar fácilmente los rodillos.

ii. RC Rocker:

RC Rocker no es más que un rodillo segmentario RC. A diferencia del cojinete de balancín de acero fundido, el cojinete de balancín RC permite tanto las rotaciones como la traslación (aunque en menor medida) de la plataforma similar a los rodamientos de rodillos. Pero en el caso de un balancín, no se proporciona un agujero elíptico y la barra de pasadores mantiene la plataforma en una condición semi-articulada.

Los rodamientos de círculo completo distribuyen las cargas de una manera mejor que los rodamientos segmentarios. Esto es cierto también para el rodillo y balancín RC segmentarios y, por lo tanto, no se recomiendan para su adopción. Los rodamientos de rodillos RC de círculo completo, como se muestra en la Fig. 22.8, se utilizaron en Bengala Occidental en varios puentes. En lugar del balancín RC (rodillo segmentario), se puede adoptar el tipo de balancín que se muestra en la figura 22.9.

iii. Parte superior del muelle curvo (Rocker):

A veces, las tapas de los muelles se hacen curvadas y la superestructura descansa sobre ellas con una lámina de plomo entre ellas. La función de la lámina de plomo es distribuir la carga uniformemente en la tapa del muelle desde la superestructura.

Para mantener la plataforma en su posición, se utilizan barras de ajuste forradas con revestimiento de lámina de cobre de calibre 16 para evitar la oxidación. La parte superior curvada del muelle funciona como un cojinete basculante y, como tal, debe tener un radio de curvatura adecuado para una transferencia de carga adecuada. Las rejillas o espirales de dispersión, según sea necesario, se proporcionarán tanto en la superestructura.

Este tipo de rodamiento es muy económico y puede ser adecuado para superestructuras de tramo medio.


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