Simulación de un Rodamiento de Bolas Inmerso en un Mecanismo Considerando Efectos de Fricción e Impacto

Abstract

Este trabajo, se centra en el análisis de los efectos de fricción y de los impactos en un rodamiento de bolas, el cual forma parte fundamental de diferentes mecanismos industriales. Debido al movimiento del sistema y a la existencia de huelgos entre los componentes, se generan tensiones y deformaciones que varían en el tiempo. Las tensiones y deformaciones se calculan mediante la detección de los saltos de velocidad inducidos por los impactos entre las bolas y las pistas en el marco de la dinámica de impacto no suave. Con el fin de resolver las ecuaciones de movimiento, se utiliza un esquema de integración temporal α-generalizado no suave. Además, para regularizar la solución del problema de contacto, se emplea una formulación dual mixta basada en un método tipo Lagrangiano aumentado. Con el objetivo de demostrar la eficiencia y robustez de la metodología propuesta, se presenta un ejemplo numérico de un mecanismo biela manivela con un rodamiento en uno de sus extremos. Los resultados numéricos obtenidos evidencian que la metodología es efectiva y adecuada para ser empleada en diversas aplicaciones prácticas, como ser, cajas de engranajes, turbinas eólicas, motores, entre otras.