ELEMENTOS AUXILIARES DE MÁQUINAS

ELEMENTOS AUXILIARES DE MÁQUINAS

I.- ACUMULADORES DE ENERGÍA MECÁNICA

Es un dispositivo que puede almacenar o acumular una determinada cantidad de energía mecánica y devolverla en el momento necesario

Los acumuladores basan su acción en almacenar parte de la energía producida por el motor y suministrarla después en los períodos de tiempo en que el motor no produce ningún trabajo.
Entre los acumuladores más conocidos destacan el Volante de Inercia y los Elementos Elásticos.

Volante de Inercia

• El Volante de Inercia acumula la energía mecánica en forma de energía cinética de rotación

Consiste en una rueda o un disco (de fundición o acero). calado en el árbol motor, que gira solidariamente con él,  con la misión de garantizar un giro regular, frenando al eje cuando tienda a acelerarse y acelerándolo cuando tienda a frenarse

Animación de un motor de cuatro cilindros acoplados a un cigüeñal y con volante de inercia.

Elementos Elásticos

• Los Elementos Elásticos acumulan la energía en forma de energía potencial elástica

·Muelles: absorben energía energía en forma de vibraciones o cuando una fuerza actúa sobre ellos, para posteriormente liberarla lentamente. Se deforman por la acción de la fuerza y que recuperan su forma inicial cuando cesa la fuerza deformadora.

Existen varios tipos, entre los que se encuentran los de Compresión, Tracción, Torsión y planos.

Los materiales usados en su fabricación son aceros y bronce (para pequeñas cargas).

·Ballestas: Son elementos elásticos formados por láminas de acero de distinta longitud, unidas entre si por medio de abrazaderas. Están sometidos a esfuerzos de flexión, y se usan principalmente como elemento de suspensión en vehículos pesados. Cuando el vehículo circula por un terreno irregular, las vibraciones producidas son absorbidas por las ballestas que, al flexionarse, evitan que se transmitan a la carrocería del vehículo

II.- DISIPADORES DE ENERGÍA MECÁNICA

Es un dispositivo capaz de transformar la energía mecánica de un elemento en energía calorífica por medio de rozamiento o fricción (este proceso no es reversible).

Uno de los disipadores de energía más importantes son los:

FRENOS

Su misión es reducir o detener el movimiento de un elemento mecánico cuando sea necesario, transformado la energía cinética en calorífica a través de la fricción de dos piezas.
Tipos:

FRENOS DE TAMBOR

Se aplica en ruedas y consiste en que una o dos zapatas producen una disminución en la energía cinética del tambor debido al rozamiento de las mismas por la cara interior del tambor.

FRENOS DE DISCO

Constan de un disco colocado en torno al eje de giro y de dos piezas denominadas pastillas que se aplican sobre ambas caras del disco para reducir su movimiento, están hechas de un material de fricción llamado ferodo y están fijas al chasis Son los más utilizados en vehículos: motos, coches…

FUNCIONAMIENTO SISTEMA DE FRENOS:

FRENOS ELÉCTRICOS

Consta un disco metálico que gira entre dos polos fijos de un electroimán. Para frenar, hacemos pasar la corriente eléctrica a través del electroimán de forma que se creará un campo magnético. Por tener un metal moviéndose en el seno de un campo magnético, se inducirán en él una serie de corrientes y aparecerá en él una fuerza que, si el sistema está bien diseñado, tenderá a detenerlo. Se emplea en vehículos pesados (camiones) como freno de apoyo

FRENOS ABS

Consisten en un sistema gobernado eléctrico e hidráulico que lo que hace es que al pisar el pedal, la zapata no presiona de forma constante al tambor, sino que frena a impulsos, como si se pisase y se soltase el freno muchas veces.
De esta forma se evita el bloqueo de las ruedas y disminuye el calor disipado, garantizándose que la frenada se realiza por contacto entre la pastilla y el disco y no entre la rueda y el suelo.

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III.- ELEMENTOS DE FRICCIÓN

Son elementos de máquinas que se sitúan entre una parte móvil y su soporte con el fin de soportar el rozamiento y el desgaste y evitar que éste se reduzca en otros elementos de mayor coste y responsabilidad mecánica.
Se distinguen dos tipos de elementos de fricción: cojinetes y rodamientos

COJINETES

Son cilindros huecos por cuyo interior pasa el árbol o eje. Trabajan a fricción.
Están fabricados de un material más blando que el del árbol, con el objetivo de que se 
desgaste primero y lo proteja.

RODAMIENTO

Un rodamiento es un tipo de cojinete formado por unos cilindros unidos a un eje y una pieza, entre ellos se colocan unas bolas, agujas o rodillos que giran entre ambas piezas para reducir la fricción y el desgaste (tienen que estar bien lubricadas para mejorar el movimiento), los rodamientos suelen estar fabricados en acero con un acabado muy fino.En los rodamientos hay distintos tipos de movimiento dependiendo del esfuerzo, suelen ser: axiales, radiales y mixtos.

IV.- LUBRICACIÓN

Consiste en interponer un fluido entre las superficies en movimiento de las máquina que  deben estar en contacto para evitar la fricción en seco de éstas, generando una película separadora que evita el contacto entre ellas y por lo tanto su desgaste, no reduce totalmente el rozamiento, aunque lo limita considerablemente.


De no haber lubricación y debido al fricción se podría producir una elevación de temperatura tal que podría provocar la fusión de los componentes, a esto se le llama gripaje.


La lubricación también desempeña otros cometidos que garantizan el funcionamiento optimizado de la maquinaria, manteniéndola en buenas condiciones de uso durante un mayor tiempo, las funciones de la lubricación son:

• Refrigeración.
• Sellado.
• Eliminación de impurezas.
• Efecto anticorrosivo y antidesgaste.
• Ahorro energético.

En la figura se puede observar el circuito de lubricación del motor de un automóvil.