4.3. Elementos elásticos

Se emplean elementos elásticos para absorber picos de energía que se producen en algunas transmisiones de movimiento y constituyen la suspensión. En la actualidad, se utilizan tres tipos de elementos elásticos:
  • Ballestas
  • Muelles helicoidales
  • Barras de torsión

Importante

BALLESTAS

BALLESTAS

Dibujo de una Ballesta
Elaboración propia
Están constituidas por un conjunto de hojas (1) de acero especial para muelles, unidas mediante unas abrazaderas (2) que permiten el deslizamiento entre las hojas cuando éstas se deforman por el peso que soportan.
La hoja superior, llamada maestra, va curvada en sus extremos, formando unos ojos sobre los que se montan unos casquillos (3) para su acoplamiento al soporte del bastidor, por medio de pernos o bulones.
El número de hojas y su espesor está en función del esfuerzo que esté previsto que soporten. Todas las hojas se unen en el centro mediante un tornillo pasante con tuerca, llamado capuchino (4).
 
La suspensión por ballestas suele emplearse en vehículos dotados de puentes delantero y trasero rígidos.
 
La ballesta presenta una curvatura, que tiende a ponerse recta al subir la rueda con las desigualdades del terreno, aumentando su longitud por lo que, su unión al chasis deberá disponer de un sistema que permita absorber este alargamiento.
 
Generalmente, este dispositivo se coloca en la parte trasera de la ballesta y realiza la unión al chasis por medio de un tornillo pasante.
 
Además, en el ojo de la ballesta, se coloca un casquillo elástico, llamado silentblock, formado por dos manguitos de acero unidos entre sí por un casquillo de caucho, que se interpone a presión entre ambos, actúa como articulación para pequeños movimientos, sin generar ruidos ni requerir engrase
 

MUELLES HELICOIDALES

MUELLES HELICOIDALES

Son de varilla de acero de diámetro entre 10 y 15 mm, enrollado en forma de hélice. Sus espiras extremas se hacen planas para obtener un buen asiento, tanto en la zona superior como en la inferior. El diámetro del muelle varía en función de la carga que ha de soportar.
La flexibilidad del muelle depende del diámetro de la varilla utilizada, del número de espiras, del ángulo de inclinación de las mismas, del diámetro del muelle y de la calidad del acero empleado para su construcción.

En la figura se ven tres tipos de muelles que trabajan a tracción, compresión y torsión.

Muelle de Tracción
Imagen en Pxhere. Licencia CC0

BARRAS DE TORSIÓN

BARRAS DE TORSIÓN

Con el desarrollo de nuevos materiales se ha conseguido sustituir las ballestas y los muelles helicoidales por las barras de torsión.

Vídeo“Barra de torsión”. alojado en  Youtube

Su funcionamiento se basa en que si a una varilla de acero elástico, sujeta por uno de sus extremos, se le aplica por el otro un esfuerzo de torsión, la varilla tenderá a retorcerse, volviendo a su forma primitiva, debido a su elasticidad, cuando cese el esfuerzo de torsión.

TORSION BAR = BARRA DE TORSIÓN
Imagen de Fooldriver24 en Wikimedia. Licencia CC

Reflexiona

El esquema del dibujo, muestra un sistema de suspensión tradicional. 

Sabrías identificar de qué color esta pintada la barra estabilizadora.

Para saber más

La suspensión se complementa con los amortiguadores que se encargan de absorber las oscilaciones de los muelles, evitando su transmisión a la carrocería, cuando el vehículo encuentra un bache, la rueda comprime o alarga el muelle, recogiendo éste la energía producida en la oscilación, pero, al no tener capacidad de absorción, devuelve la energía inmediatamente, rebotando sobre la carrocería, que es el único elemento móvil del sistema.

Este rebote en forma de oscilaciones es el que tiene que frenar el amortiguador, recogiendo en primer lugar el efecto de compresión y luego de extensión del muelle, actuando de freno en ambos sentidos.

Los amortiguadores se pueden clasificar en diferentes tipos:

  • Según su sentido de trabajo:
    • Amortiguadores de simple efecto: sólo amortiguan en un sentido.
    • Amortiguadores de doble efecto: amortiguan en extensión y compresión.
  • Según el fluido de amortiguación:
    • Amortiguadores de gas.
    • Amortiguadores hidráulicos.

En el siguiente video se muestra la constitución y funcionamiento de un amortiguador.

Video de TVZapper alojado en Youtube