Evasión de la ruta de transmisión
Mientras diseñábamos nuestro pie de diamante con base de carburo, realizamos experimentos para cuantificar los beneficios de la evasión de la ruta de transmisión. Se trata de un concepto para mejorar el rendimiento de los diseños de aisladores de vibraciones que utilizan rodamientos de bolas que ruedan en pistas de rodadura curvadas.
En primer lugar, una explicación de la evasión de la vía de transmisión. Cuando un rodamiento de bolas que rueda en una pista de rodadura curva encuentra una vibración, la energía de la vibración en forma de onda sonora entrará en el rodamiento. La onda sonora entra desde un punto del rodamiento que está en contacto con la pista de rodadura vibrante en ese instante dado. Después de que la onda sonora atraviese el cojinete, llegará al otro lado y gran parte de la energía se reflejará en el punto de entrada.
Un rodamiento que ruede en una pista de rodadura curva teóricamente perfecta estará en constante movimiento sin obstáculos cuando esté sometido a vibraciones. Así, para cuando la onda sonora se refleje de nuevo en el punto de entrada, es probable que el rodamiento haya girado alejándose de su posición en el momento en que entró la onda sonora. Al no estar ya en contacto el punto de entrada original con la superficie de la pista de rodadura, se corta la trayectoria de salida de la onda sonora reflejada. A continuación, la onda sonora se refractará y dispersará internamente en el cojinete y acabará disipándose en forma de calor.
Sin embargo, la pista de rodadura de un rodamiento nunca es perfecta. Un rodamiento de bolas concentra la presión en un punto infinitamente pequeño. Esta presión provocará inevitablemente una hendidura en la pista de rodadura del rodamiento cuando se aplique una carga suficiente. El diámetro de la indentación depende del peso de la carga útil, del radio del rodamiento, del radio de curvatura de la pista de rodadura y de la dureza del material de la pista de rodadura[1].
Efectos adversos de una indentación en la pista de rodadura
La presencia de una hendidura en la pista de rodadura del rodamiento afecta negativamente al rendimiento del aislamiento de las vibraciones de 2 maneras:
- Aumenta la adherencia, lo que significa que el rodamiento necesitará más fuerza para ponerse en movimiento dentro de la pista de rodadura. Esto reduce la capacidad del dispositivo para responder a las vibraciones de pequeña amplitud y, por tanto, aislarlas.
- El rodamiento permanecerá en contacto sostenido con la hendidura durante una parte de su movimiento dentro de la pista de rodadura. Si el tiempo de contacto con la muesca es superior al tiempo que tarda una onda sonora en atravesar el cojinete y volver a atravesarlo, la onda sonora reflejada podrá salir de nuevo por el lugar de contacto de entrada.
