Frenos, Elementos de Fricción, Roscas, Chavetas y Soldadura: Fundamentos de Mecánica

Frenos

Los frenos son los encargados de disipar la energía mediante fricción. La energía se transforma en calor mediante el rozamiento con deslizamiento entre dos superficies (una suele ser metálica y la otra de material de fricción).

Se clasifican en:

Frenos de disco

• Disco: pieza que gira solidariamente con el árbol o eje cuyo movimiento se desea reducir. Sobre su superficie interacciona el material de fricción que se encuentra en las pastillas.
• Pastillas: elementos compuestos por el material de fricción y su soporte, que normalmente es una placa de acero.
• Pinza: dispositivo encargado del guiado y accionamiento de las pastillas, para que entren en contacto con el disco o se separen de él.

Disposición: 2 pastillas dispuestas simétricamente y guiadas por las pinzas friccionan sobre el disco reduciendo su velocidad o produciendo su parada. Suele utilizarse en algunos automóviles. Al accionar el freno por medio del pedal, las pastillas se aproximan al disco y friccionan contra él, produciendo el efecto de frenado sobre las ruedas.

Frenos de tambor

• Tambor: superficie metálica cilíndrica que gira solidaria con el árbol o eje, sobre una de sus caras actúa el material de fricción que va a ocasionar su frenado.
• Zapatas: elementos que actúan sobre el tambor para producir su frenado.
• Dispositivo de guiado: mecanismo que permite aproximar las zapatas a la superficie del tambor.

Muelles o resortes

Elementos elásticos que se deforman por la acción de una fuerza y que recuperan su forma inicial cuando ésta cesa.

Elementos de fricción

Elementos de máquinas que se sitúan entre la parte móvil y su soporte con el fin de soportar el rozamiento y el desgaste, y evitar que éste se produzca en otros elementos de mayor coste y responsabilidad mecánica.

Cojinetes

Permanecen inmóviles en su asiento y el eje o árbol roza con ellos.

Rodamientos

No hay deslizamiento entre superficies en contacto, sino que se produce rodadura de ciertos elementos intercalados entre las superficies que giran.

Lubricación

Interponer una capa o película de un líquido denominado lubricante entre 2 superficies que se desplazan entre sí o entre órganos activos de cualquier máquina que trabajen moviéndose uno respecto al otro.

Embrague

Mecanismo que permite acoplar 2 piezas que se encuentran en ejes alineados para transmitir a una de ellas el movimiento de rotación de la otra.

Rosca

Cualquier elemento mecánico que disponga de un canal en forma de hélice continua construido sobre un cilindro. Según la posición de la hélice distinguimos: hélice exterior al cilindro (tornillo) y hélice interior (tuerca).

Clases de tornillos

• Prisioneros: de forma cilíndrica, sin cabeza, roscados en su totalidad.
• Espárragos: son prisioneros sin cabeza, roscados en su totalidad.
• Tirafondos: son tornillos largos, generalmente de cuerpo troncocónico y carecen de tuerca.

Tipos de cabeza más comunes: hexagonales o cuadradas (llaves fijas o regulables), redonda (destornilladores planos o Phillips), con agujero hexagonal (llaves Allen).

Chaveta

Pieza de sección generalmente rectangular que se emplea para unir de forma solidaria el giro de dos piezas mecánicas.

Lengüeta

Clase especial de chaveta de ajuste.

Pasador

Pieza redondeada y alargada que se utiliza como elemento de sujeción y para unir de forma solidaria dos piezas. Suele estar sometido a esfuerzos cortantes.

Roblonado

Piezas cilíndricas provistas de cabeza y capaces de deformarse por compresión.

Soldadura

Unión estable de 2 piezas o de 2 partes de una misma pieza, que se obtiene por aplicación de calor.

Tipos

• Heterógena: material de aportación (se emplea como elemento de unión de distinta naturaleza al material de las piezas que se van a unir). Desoxidante: evita la formación de óxido durante el proceso y garantiza una buena soldadura.
• Blanda: material de aportación: aleación de estaño y plomo que funde por debajo de los 200 ºC, en barras o en carretes de hilo. Desoxidante: resina.
• Fuerte: material: latón, cobre o aleación de plata en granos, hilos o láminas. Desoxidante: bórax.
• Homógena: se diferencia de la heterógena en la naturaleza del material de aportación.

Diferencia entre eje y árbol

El eje es un elemento de máquina que sirve para sostener diferentes piezas mecánicas que giran, pero que no transmite potencia. El árbol cumple lo mismo, pero es capaz de transmitir momentos torsores.