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martes, 6 de junio de 2017

Tecnología Industrial I - Tema 11.- Elementos mecánicos auxiliares

Tema 11.- Elementos mecánicos auxiliares

Índice

1.- Elementos mecánicos auxiliares
2.- Acumuladores de energía
   2.1.- Volante de inercia
   2.2.- Elementos elásticos
3.- Elementos disipadores de energía
4.- Embragues
5.- Otros elementos mecánicos
   5.1.- Soportes
   5.2.- Cojinetes
6.- Lubricación de máquinas
7.- Mantenimiento de los elementos mecánicos
8.- Interpretación de planos de montaje de máquinas sencillas
9.- Identificación de mecanismos en máquinas reales
10.- Diseño y análisis de mecanismos para un proyecto.


1.- Elementos mecánicos auxiliares

La mayoría de las máquinas y sistemas técnicos para conseguir que funcionen adecuadamente, deben incorporar una serie de componentes complementarios que llamamos elementos auxiliares, con ellos se consigue optimizar el funcionamiento de las máquinas, sincronizar sus movimientos y se regular y gobernar los componentes de los sistemas mecánicos; es por ello que la correcta elección de estos elementos, es un factor muy a tener presente, para potenciar el correcto funcionamiento, según lo esperado, con la mayor eficacia posible, dentro de las normas de seguridad previstas y procurando alargar la vida útil de los equipos.

2.- Acumuladores de energía

Los acumuladores de energía son aquellos elementos capaces de almacenar un tipo de energía y cederla después a otros elementos. Entre los acumuladores mecánicos de energía, los más utilizados son el volante de inercia y los dispositivos elásticos.


2.1.- Volante de inercia

Es un elemento totalmente pasivo, que únicamente aporta al sistema una inercia adicional de modo que le permite almacenar energía cinética. Este volante continúa su movimiento por inercia cuando cesa el par motor que lo propulsa Consiste en una rueda o un disco, de fundición o de acero, que se monta en un eje o árbol, par garantizar un giro regular.

Esta rueda o volante es capaz de evitar irregularidades en el giro. La inercia de este volante frena el giro del eje cuando éste tiende a acelerarse y le obliga a girar cuando tiende a detenerse. El exceso de energía (∆W) que absorbe el volante de inercia se traduce en una variación de la velocidad angular, según la siguiente fórmula:

2.2.- Dispositivos elásticos:

Son elementos que se deforman por la acción de una fuerza, y tras desaparecer la fuerza, recuperan su forma inicial.
Los elementos elásticos pueden trabajar a tracción, compresión, flexión y torsión. Según el tipo de esfuerzo, los clasificamos en:


3.- Elementos disipadores de energía

Un disipador de energía mecánica es un dispositivo capaz de transformar la energía mecánica de un elemento en energía calorífica por medio de rozamiento o fricción. Es un proceso no reversible. Los más utilizados son los frenos de fricción., transformando en calor la energía mecánica mediante rozamiento entre superficies por deslizamiento entre dos superficies, una de las cuales es metálica y otra de un material más blando, denominado material de fricción.

3.1.- Frenos

Se llama freno a todo dispositivo capaz de modificar el estado de movimiento de un sistema mecánico mediante fricción, pudiendo incluso detenerlo completamente, absorbiendo la energía cinética de sus componentes y transformándola en energía térmica. Hay dos tipos de freno:

FRENOS MECÁNICOS
 
Frenos de zapata exterior:
Este dispositivo está constituido por una zapata que se obliga a entrar en contacto con un cilindro solidario al eje cuya velocidad se pretende controlar, la zapata se construye de forma tal que su superficie útil, recubierta de un material de fricción, calza perfectamente sobre el tambor. Al forzarse el contacto entre zapata y tambor, las fuerzas de fricción generadas por el deslizamiento entre ambas superficies producen el par de frenado.
 
Frenos de tambor:
El freno de tambor es un tipo de freno en el que la fricción se causa por un par de zapatas o pastillas que presionan contra la superficie interior de un tambor (cilindro hueco) giratorio, el cual está conectado al eje o la rueda.

Las zapatas son de hierro fundido, o bien de acero recubierta de un material especial de fricción muy resistente al calor) y que pueden ser aplicadas contra la periferia interna del tambor por la acción del bombín o muelles, produciéndose en este caso el frotamiento de ambas partes.

Como las zapatas van montadas en el plato, sujeto al chasis por el sistema de suspensión y que no gira, es el tambor el que queda frenado en su giro por el frotamiento con las zapatas.

Los frenos de tambor con zapatas internas tienen poca capacidad de disipar el
calor generado por la fricción, lo que hace que se sobrecalienten fácilmente. En
esos casos los materiales se vuelven más endebles y es necesario presionar con
más fuerza para obtener una frenada aceptable.