Componentes Mecánicos: Funcionamiento y Aplicaciones en Ingeniería

Volante de Inercia

El volante de inercia es un disco macizo, normalmente de fundición, que se monta en un eje con la misión de garantizar un giro uniforme. El movimiento irregular de un eje o árbol se puede producir cuando la fuerza que origina el movimiento no es constante; estas irregularidades se evitan gracias a la inercia de este volante, que frena el giro del eje cuando tiende a acelerarse y le obliga a girar cuando tiende a detenerse.

Elementos Elásticos

Los elementos elásticos son aquellos que se deforman por la acción de una fuerza y, una vez que esta ha desaparecido, recuperan su forma inicial. Se utilizan para absorber vibraciones y esfuerzos bruscos. Sus tipos principales son:

• Tracción y compresión: muelles.
• Flexión: ballestas y flejes.
• Torsión: muelles y barras de torsión.

Elementos Disipadores de Energía

Los elementos disipadores de energía tienen la misión de reducir o parar el movimiento de uno o varios elementos mecánicos cuando es necesario. En la práctica, transforman su energía cinética en energía calorífica; a estos elementos se les conoce como frenos. Sus tipos son:

• Mecánicos: de zapata (exterior y de tambor) y de disco.
• Eléctricos.

Embragues

El embrague es un elemento que se encarga de transmitir el movimiento entre dos ejes alineados (árbol motriz y árbol de salida). Cuando el embrague conduce la transmisión, se dice que está en posición de embragado. Sus tipos principales son:

• De dientes.
• De fricción (de disco, cónicos).
• Hidráulicos.

Soportes y Cojinetes

Soportes

Son piezas destinadas a sostener algún elemento de la máquina, ya que todo elemento necesita dos o más puntos de apoyo para poder moverse en la dirección requerida. En los árboles que transmiten movimiento, permiten el giro, pero no el movimiento axial.

Cojinetes

Se utilizan para evitar desgastes, prevenir pérdidas de potencia y proteger los materiales. El reemplazo de los soportes es una operación costosa, por lo que su correcta elección es vital:

• De fricción: Son cilindros huecos por cuyo interior pasa el árbol o eje. Están formados por un material blando para que se desgaste y proteja al eje. Se dividen en axiales (cargas longitudinales) y radiales (pocas revoluciones y poca potencia).
• Rodamientos: Cojinetes formados por dos cilindros concéntricos, uno fijo al soporte y otro fijo al eje, intercalando una corona de bolas que puede girar libremente, reduciendo la pérdida de energía por fricción.

Lubricación de Máquinas

La lubricación es fundamental para reducir la fricción, evitar el desgaste prematuro de los componentes y optimizar la eficiencia energética de los sistemas mecánicos.