I. Posicionamiento y nomenclatura principales
Posicionamiento: Unidad de soporte de extremo flotante (extremo libre) de tipo estándar para husillos de bolas. Al igual que el BF, se utiliza en el extremo no motriz del husillo, permitiendo la expansión térmica axial flotante y soportando principalmente cargas radiales.
Interpretación de la nomenclatura:
- F: Significa "Bridado", en referencia a su estructura cuadrada con brida, que es su característica visual más distintiva.
- K: Significa "Soporte Simple" u origina del término alemán para soporte simple. No está relacionado con "fijo" y, en este contexto, indica claramente un extremo flotante.
Valor principal: Proporciona una solución estándar de extremo flotante estructuralmente compacta, estable en la instalación, económica y confiable. Es históricamente la combinación emparejada más antigua y clásica con el extremo fijo BK.
II. Estructura principal y características de diseño
La filosofía de diseño de la unidad FK es la simplicidad, robustez y practicidad:
Carcasa con brida cuadrada:
La carcasa es un bloque monolítico con brida cuadrada, fijado mediante cuatro orificios de montaje en las esquinas. Esta estructura ofrece buena resistencia a la torsión y alta rigidez de montaje, lo que hace que sea la más común en equipos industriales.
Rodamiento interno y estructura flotante:
- Rodamiento principal: Normalmente utiliza un rodamiento de bolas de ranura profunda, ocasionalmente rodamientos de agujas. Su función es proporcionar un excelente soporte radial.
- Implementación flotante:
- Método 1 (común): El anillo exterior del rodamiento está dentro de la carcasa cuadrada, ubicado axialmente en un extremo mediante una tapa final, dejando holgura en el otro extremo. Cuando el tornillo se expande térmicamente, el anillo exterior del rodamiento se desliza axialmente dentro de la carcasa.
- Método 2: El anillo interior del rodamiento tiene una holgura o ajuste ligero con el eje del tornillo, mientras que el anillo interior está limitado axialmente de forma floja mediante un anillo elástico o una tapa final (para evitar la separación completa pero sin restringir el deslizamiento por expansión térmica).
Sellado y lubricación:
- Integra sellos de contacto estándar para una protección eficaz contra el polvo.
- Normalmente viene prellenado de grasa y equipado con una engrasadora para su rellenado.
Conexión al eje roscado:
El extremo del eje roscado normalmente requiere mecanizado de una ranura para anillo elástico con el fin de instalar un aro de retención (anillo elástico). La función de este anillo es evitar que el anillo interior del cojinete se deslice accidentalmente fuera del extremo del eje, pero no limita el movimiento axial del tornillo debido a la dilatación térmica (el anillo interior del cojinete puede deslizarse sobre el eje). Esta es una característica de diseño clave común entre FK y BF.
III. Características principales y ventajas
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Estructura robusta, instalación estable:
El diseño de brida cuadrada proporciona una resistencia máxima a los momentos volcadores. La fijación mediante cuatro tornillos ofrece una buena rigidez de conexión, lo que lo hace muy adecuado para entornos industriales con ciertas fuerzas radiales y vibraciones.
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Clásico, fiable, económico, práctico:
Como uno de los diseños de extremo flotante más tradicionales, FK presenta una estructura madura, rendimiento estable, costos de fabricación bien controlados y excelente relación costo-beneficio. Es el modelo de extremo flotante con mayor participación en el mercado y aplicación más amplia.
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Relación de Acoplamiento Clara:
En la mayoría de los catálogos de productos, el extremo fijo BK y el extremo flotante FK son el par estándar por defecto. Tienen tamaños correspondientes y diseños coordinados, convirtiéndolos en la "combinación clásica" preferida por los ingenieros.
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Funcionalidad Pura:
Se centra en las funciones principales del extremo flotante: soporte radial y liberación axial, con una estructura sencilla y baja tasa de fallos.
IV. Guía de Comparación y Selección frente a los Extremos Flotantes BF y EF
| Característica |
FK (Extremo Flotante con Brida Cuadrada) |
BF (Extremo Flotante con Brida Redonda) |
EF (Extremo Flotante con Bloqueo Excéntrico) |
| Forma de la Carcasa |
Brida cuadrada, alta resistencia a la torsión, instalación estable. |
Brida redonda, instalación flexible, ahorro de espacio. |
Mayormente redonda o cuadrada, pero la característica principal es el manguito de bloqueo excéntrico. |
| Requisito del eje roscado |
Requiere una ranura para anillo de retención para instalar un anillo de seguridad y evitar la separación. |
Normalmente también requiere una ranura para anillo de retención o un pequeño escalón. |
Es suficiente un eje liso, sin necesidad de mecanizado. |
| Método de bloqueo |
Ajuste con holgura + anillo de retención para evitar la separación. |
Similar al FK. |
Bloqueo por fricción radial (manguito excéntrico). |
| Pareja clásica |
BK (brida cuadrada, extremo fijo). |
Normalmente combinado con el extremo fijo de brida redonda de la misma serie. |
EK (extremo fijo con bloqueo excéntrico). |
| Enfoque de diseño |
Estándar industrial general, robusto y duradero, buena relación costo-efectividad. |
Extremo flotante estándar en sistemas BF/BK, rendimiento comparable al FK, apariencia diferente. |
Optimizado para sistemas con eje liso, enfatiza la comodidad de instalación. |
| Lógica de selección |
Preferido cuando el extremo fijo utiliza BK y el eje roscado puede mecanizarse con una ranura para anillo elástico. |
Seleccionado cuando el extremo fijo utiliza el tipo de brida redonda de la misma serie. |
Obligatorio cuando el extremo fijo utiliza EK y se usa un tornillo de eje liso. |
Guía sencilla de selección:
- Considere el extremo fijo: El extremo fijo determina la selección del extremo flotante.
- Considere el eje del tornillo: ¿Puede/está dispuesto a mecanizar una ranura para anillo elástico?
- Puede mecanizar → Si el extremo fijo es BK, elija FK; si el extremo fijo es una variante con brida redonda BK, elija BF.
- No puede mecanizar (usando eje liso) → El extremo fijo debe ser EK, el extremo flotante debe ser EF.
V. Campos de aplicación típicos
La aplicación de FK es tan amplia como la de BK/BF, sirviendo como elemento principal absoluto en la industria general:
- Extremos no motrices de todo tipo de máquinas herramienta CNC (centros de mecanizado, tornos, fresadoras, etc.).
- Articulaciones de robots industriales y módulos lineales.
- Máquinas de inyección de plástico, máquinas de fundición a presión, maquinaria de embalaje, maquinaria impresora.
- Líneas de producción automatizadas, equipos de transporte, sistemas de manipulación de materiales.
- Cualquier aplicación de automatización general que utilice el emparejamiento clásico BK-FK.
VI. Directrices de selección y uso
- Selección emparejada: Debe seleccionarse una unidad FK de la misma especificación que el extremo fijo BK (por ejemplo, BK12 emparejado con FK12).
- Mecanizado del eje de tornillo: Es fundamental mecanizar una ranura para anillo de retención que cumpla con los requisitos dimensionales en la posición correspondiente del eje de tornillo y utilizar un anillo de retención de alta calidad.
- Dirección correcta de instalación: FK debe instalarse en el extremo del tornillo más alejado del motor de accionamiento.
- Verificar la función de flotación: Después de la instalación, antes de apretar definitivamente todos los tornillos de montaje, intente golpear suavemente a mano o con una herramienta el extremo del eje del tornillo axialmente. Debe notarse un pequeño juego de movimiento axial, lo que indica una función de flotación normal. Luego apriete completamente los tornillos de montaje.
- Evitar interferencias: Asegúrese de que haya suficiente espacio cerca de la unidad FK para que los componentes internos puedan deslizarse ligeramente en dirección axial sin ninguna interferencia estructural.
La unidad de soporte FK es el modelo "clásico" y "básico" en el mundo de los extremos flotantes para husillos de bolas. Puede que no incluya tecnología novedosa y llamativa, pero su estructura robusta con brida cuadrada, diseño maduro y confiable, junto con su excelente relación costo-efectividad, han garantizado su permanencia duradera en el campo industrial, convirtiéndola en el "estándar de oro" combinado con el extremo fijo BK. Elegir FK significa optar por un camino técnico probado, con riesgo mínimo y costo óptimo, una decisión fundamentalmente sólida para asegurar el funcionamiento estable a largo plazo del equipo.
