Contenido
La invención del rodamiento, en forma de rodillos de madera que sostienen un objeto que se mueve, es muy antigua, y puede ser anterior a la invención de la rueda utilizada para el transporte que gira sobre un cojinete liso.[5].
Aunque a menudo se afirma que los egipcios usaban troncos "Tronco (botánica)") como rodillos situados debajo de plataformas de arrastre, es una especulación moderna.[6] Los propios dibujos del período del Antiguo Egipto encontrados en la tumba de Dyehutyhotep muestran el proceso de mover enormes bloques de piedra empleando trineos con los patines lubricados con líquidos que constituirían una forma de cojinetes de deslizamiento.[7] También hay dibujos egipcios de superficies de deslizamiento lisas preparadas con herramientas manuales.[8].
Los vehículos con ruedas que utilizaban cojinetes lisos debieron aparecer entre el 5000 y el 3000 a. C.[9].
El primer ejemplo conocido de un cojinete con elementos rodantes es un rodamiento de bolas de madera que sostiene una mesa giratoria de época romana, encontrada entre los restos de los barcos de Nemi (hallados junto a la villa imperial de Calígula en el lago de Nemi, en Italia), que datan del año 40 d. C.[10][11].
Leonardo da Vinci incorporó dibujos de cojinetes de bolas en su diseño para un helicóptero alrededor del año 1500. Este es el primer dibujo que testimonia la idea de utilizar rodamientos en un diseño aeronáutico. Sin embargo, Agostino Ramelli (1531-1610) sería el primero en publicar un libro con bocetos de rodamientos de rodillos y de empuje. Un problema con los cojinetes de bolas y de rodillos es que las bolas o los rodillos rozan entre sí, lo que provoca una fricción adicional, que se puede reducir separándolos mediante jaulas. El cojinete de bolas enjauladas fue descrito originalmente por Galileo en el siglo XVII.[12].
El primer rodamiento de rodillos enjaulado práctico fue inventado a mediados de la década de 1740 por el relojero británico John Harrison para su cronómetro marino H3, donde se empleaba un cojinete para permitir un movimiento oscilante de baja amplitud, pero también usó un cojinete similar en una aplicación verdaderamente rotatoria en un reloj contemporáneo.[12].
Era industrial
La primera patente moderna registrada de un rodamiento de bolas fue otorgada a Philip Vaughan, un inventor y maestro de forja británico que ideó el primer diseño de un rodamiento de bolas en Carmarthen en 1794. El suyo fue el primer diseño moderno de rodamientos de bolas, con las bolas rodando en una ranura perimetral practicada en el cuerpo del eje.[13] Los rodamientos jugaron un papel fundamental en la naciente Revolución Industrial, permitiendo que la nueva maquinaria funcionara de manera más eficiente.
Los primeros cojinetes lisos y de elementos rodantes fueron de madera, seguidos al poco tiempo por los de bronce. A lo largo de su historia, se han fabricado con muchos materiales, incluidos cerámica, zafiro, vidrio, acero, bronce, otros metales y distintos plásticos (como nailon, poliacetal, politetrafluoroetileno o polietileno de alta densidad), que se siguen utilizando en la actualidad.
Los relojeros producen relojes "joyados" que utilizan cojinetes lisos de rubí para reducir la fricción, lo que permite un cronometraje más preciso.
Incluso los materiales más básicos pueden tener una buena durabilidad. Por ejemplo, los cojinetes de madera todavía se pueden ver en relojes antiguos o en los molinos hidráulicos donde el agua proporciona refrigeración y lubricación.
La primera patente de un rodamiento de bolas de estilo radial fue otorgado a Jules Suriray, un mecánico de bicicletas parisino, el 3 de agosto de 1869. Más adelante, los rodamientos se instalaron en la bicicleta con la que James Moore "James Moore (ciclista)") se impuso en la primera carrera de bicicletas en carretera del mundo, la París-Ruan "Paris-Rouen (carrera ciclista)") disputada en noviembre de 1869.[14].
En 1883, Friedrich Fischer "Friedrich Fischer (inventor)"), fundador de la empresa FAG"), desarrolló un método para amolar y pulir en serie bolas de igual tamaño y esfericidad precisa, que sentó las bases para la creación de una industria independiente de rodamientos. Su ciudad natal, Schweinfurt (Alemania) "Schweinfurt (Alemania)"), se convirtió más tarde en un centro líder mundial en la producción de rodamientos de bolas.
El diseño moderno y autoalineable de los rodamientos de bolas se atribuye al ingeniero Sven Wingquist de la empresa fabricante de rodamientos de bolas SKF en 1907, cuando se le otorgó la patente sueca n.º 25406.
Henry Timken, un visionario empresario del siglo XIX dedicado a la fabricación de carruajes, patentó el rodamiento de rodillos cónicos en 1898. Al año siguiente formó una empresa para producir su innovación. Durante más de un siglo, la empresa creció para fabricar rodamientos de todo tipo, incluyendo el uso de aceros especiales en una variada gama de productos y servicios relacionados.
Erich Franke inventó y patentó el rodamiento con cercos de alambre en 1934. Su atención se centró en un diseño de cojinete con una sección transversal lo más pequeña posible y que pudiera integrarse en el diseño de la carcasa. Después de la Segunda Guerra Mundial, fundó junto con Gerhard Heydrich la empresa Franke & Heydrich KG (hoy Franke GmbH) para impulsar el desarrollo y la producción de rodamientos de bolas.
La extensa investigación[15][16] de Richard Stribeck sobre aceros para cojinetes de bolas, le llevó a identificar la metalurgia del acero 100Cr6 (AISI 52100)[17] de uso común, cuyo coeficiente de fricción varía en función de la presión recibida.
Diseñado en 1968 y luego patentado en 1972, el cofundador de Bishop-Wisecarver, Bud Wisecarver, creó ruedas guía con cojinetes de ranura en V, un tipo de cojinete de movimiento lineal, cuyos surcos están formados por sendas acanaladuras en forma de V a 90 grados.[18].
A principios de la década de 1980, el fundador de Pacific Bearing, Robert Schroeder, inventó el primer cojinete liso de dos materiales cuyo tamaño era intercambiable con los cojinetes lineales de bolas. Este rodamiento tenía una carcasa de metal (aluminio, acero o acero inoxidable) y una capa de material a base de teflón conectada por una fina capa adhesiva.[19].
Hoy en día, los rodamientos de bolas y de rodillos se utilizan en muchas aplicaciones que incluyen un componente giratorio. Ejemplos notables son los cojinetes de ultra alta velocidad utilizados en taladros dentales, los cojinetes aeroespaciales") del Mars Rover"), los cojinetes de ruedas y las cajas de cambios en automóviles, los cojinetes de deflexión en sistemas de alineación óptica, los cubos de ruedas de bicicletas y cojinetes de aire utilizados en las máquinas de medición por coordenadas.