Lubricación y Sistemas de Transmisión Mecánica
La Lubricación: Conceptos Fundamentales
La lubricación consiste en interponer una fina capa de aceite entre dos superficies que se mueven entre sí para evitar que estén en contacto. Este proceso también protege contra la oxidación y disminuye el ruido.
Clasificación de Aceites
- Tipos de aceite:
- Mineral (natural, derivado del petróleo o sintético).
- Naturales (animales o vegetales).
Viscosidad
VISCOSIDAD: Es la resistencia que encuentra el aceite al transcurrir o fluir. Se clasifica según su viscosidad:
- Muy viscoso (poco fluido).
- Poco viscoso (muy fluido).
Métodos de Lubricación
- Lubricación Manual
- Consiste en dejar caer el lubricante gota a gota sobre los componentes que han de ser lubricados.
- Lubricación Hidrodinámica
- Ocurre cuando un eje gira a unas revoluciones mínimas. El aceite en contacto con él es arrastrado y obligado a concentrarse en el lateral inferior. Cuando la presión aumenta, el eje flota, creándose una fina capa que pasa por debajo de él. Cuanto mayor es la viscosidad, mayor grosor tiene esta capa.
- Lubricación Hidrostática
- Consiste en inyectar aceite a presión, que sale por puntos determinados, con el objeto de separar las superficies que están en contacto, creando una fina capa de aceite.
- Lubricación por Barbotéo
- Una pieza en movimiento queda parcialmente sumergida en el aceite lubricante. Durante su movimiento, proyecta parte de ese lubricante sobre otras piezas.
Componentes de Soporte y Reducción de Fricción
Cojinetes
Los cojinetes son una o varias piezas cilíndricas donde se apoya y gira el eje o árbol de transmisión de una máquina.
Función Principal
- Disminuir el rozamiento entre el eje y el soporte.
- Evitar el desgaste, tanto del eje como del soporte (reduciendo vibraciones).
Tipos de Cojinetes
- Cojinetes de Fricción
Cilindros huecos por cuyo interior pasa el árbol o eje. Trabajan a fricción. El material es más blando que el árbol y el soporte, asegurando que el cojinete se desgaste primero.
- Axiales: Soportan cargas en sentido longitudinal.
- Radiales: Utilizados en máquinas que giran a pocas revoluciones y de poca potencia.
- Rodamientos
Están formados por dos cilindros concéntricos, uno fijo al soporte y otro fijo al eje móvil. Entre ambos cilindros se intercala una corona de bolas o rodillos que giran entre ellos.
- Se pierde menos energía que con los cojinetes de fricción.
- Poseen medidas normalizadas y deben tener un acabado muy fino.
- Deben mantenerse engrasados para:
- Facilitar la rodadura.
- Disminuir el desgaste.
Clasificación de Rodamientos
- Radial.
- Axial.
- Mixto.
Embragues: Transmisión Controlada de Movimiento
Función y Aplicación
La función del embrague es transmitir, a voluntad del usuario, el movimiento entre dos ejes alineados (motriz y conducido). Su aplicación principal es en las cajas de cambios.
Funcionamiento
- Embragado: Transmisión de movimiento cuando los ejes están acoplados.
- Desembragado: No hay transmisión de movimiento cuando los ejes están desacoplados (necesario para el cambio de marcha).
Tipos de Embragues
- Embrague de Dientes
Los árboles se acoplan porque en sus extremos hay dos piezas dentadas que encajan entre sí.
Inconveniente: Para que los árboles embraguen, deben estar parados; de otro modo, se produce rotura.
- Embrague de Fricción
Son dos discos con superficies lisas y alto poder de fricción que se ponen en contacto. Al ponerse en contacto, se acoplan los árboles a los que están unidos.
Ventaja: El embragado y desembragado puede hacerse en movimiento. Es el más empleado en los automóviles.
- Embrague Hidráulico
Utiliza un fluido para transmitir el movimiento entre árboles. Consta de dos turbinas unidas a un árbol cada una.
Al girar el eje conductor, este mueve la turbina, que a su vez impulsa el fluido, el cual mueve la turbina conducida.
Acumuladores de Energía Mecánica
Son aquellos elementos capaces de almacenar un tipo de energía y suministrarla posteriormente.
Volante de Inercia
El movimiento irregular de un eje o árbol se produce cuando la fuerza que origina el movimiento no es constante (ejemplo: motores de combustión interna, donde la fuerza solo se aplica en la fase de expansión).
El volante de inercia cumple una doble función:
- Frena el giro del eje cuando tiende a acelerarse.
- Le obliga a girar cuando tiende a detenerse (manteniendo la inercia).
Frenos: Control y Detención del Movimiento
Los frenos tienen la función de reducir o parar el movimiento de elementos mecánicos giratorios cuando sea necesario. Transforman la energía cinética en energía calorífica por medio de la fricción entre dos piezas.
Tipos de Frenos
- Frenos de Disco
Se componen de un disco sujeto a un eje de giro. Dos piezas llamadas pastillas se aplican entre ambas caras del disco para reducir la velocidad. El material de las pastillas se llama Ferodo.
Aplicación: Coches, motos, bicicletas, etc.
- Frenos de Tambor
Una pieza cilíndrica que gira (el tambor) es solidaria a un árbol (donde está la rueda) y un conjunto de dos zapatas. Cuando las dos zapatas tocan el tambor, producen el frenado. El rozamiento se produce en la parte interna del cilindro.
- Frenos de Zapata Exterior
La fricción se origina sobre la parte exterior de un disco solidario a un eje. La pieza que roza contra el disco está recubierta con un material de alto coeficiente de rozamiento.
Aplicaciones: Máquinas industriales.