Resortes: Tipos, Fabricación y Aplicaciones
Se utilizan para unir elásticamente entre sí piezas de máquina.
Tipos de Resortes
- Resortes helicoidales de tracción
- Las espiras están una junto a otra. Actúan, estirándose, por la acción de fuerzas. Suelen disponer en el extremo de ojales.
- Resortes helicoidales de compresión (cónicos, de tonel y entallados)
- Las espiras guardan entre sí una cierta distancia (paso). Por la acción de fuerzas exteriores se comprimen.
- Resorte de compresión en tronco de cono
- En forma de banda, con diámetro que disminuye paulatinamente.
- Resorte de torsión
- Ofrecen resistencia a la ejecución de un momento de giro. Son de alambre de acero redondo y tienen multitud de aplicaciones.
- Resortes en espiral
- Se construyen de fleje o material plano. La acción de resorte se realiza cuando sobre el extremo libre se ejerce un momento de giro.
- Resorte de láminas o ballesta
- Absorben los esfuerzos de choque. Se aplican en automóviles.
- Resortes de platillos
- Están formados por platos anulares y cónicos que actúan con cargas de dirección axial.
Fabricación de Resortes Helicoidales
Cuando se trata de grandes series, la fabricación se realiza en tornos automáticos.
Para series cortas se emplea un mandril con una ranura o un agujero en el extremo delantero, para el arrastre del alambre. El mandril se monta en el torno y el alambre se introduce en el orificio y entre unas mordazas de madera montadas en el portaherramientas, a la altura del punto. Con marcha lenta de la máquina el alambre se va arrollando hasta formar el resorte.
El paso de los resortes que trabajan a compresión se consigue con el avance de la máquina. En ambos extremos se dejan ¾ de espira como “espira muerta”.
Los resortes de tracción se arrollan sin distancia alguna entre las espiras.
Aplicaciones Comunes de los Resortes
En algunos mecanismos son insustituibles por otros elementos, como en válvulas de seguridad, embragues, tensores de poleas, uniones elásticas, etc.
Dispositivos de Estanqueidad: Obturadores y Juntas
Son piezas que tienen la finalidad de evitar la penetración de suciedad y polvo en ejes, árboles, husillos, rodamientos y válvulas, así como impedir la salida al exterior de sustancias gaseosas o líquidas.
Obturadores
Obturadores No Rozantes
- Obturadores ranurados: Las ranuras concéntricas retienen los pequeños cuerpos extraños. Se utilizan en aplicaciones sencillas y para la lubricación por grasa.
- Obturadores de laberinto: Compuestos por una o varias gargantas para aumentar su eficacia; los espacios intermedios deben estar siempre repletos de grasa. Existen dos tipos: axiales y radiales.
- Obturadores centrífugos: El aceite que se traslada sobre el árbol es despedido por la fuerza centrífuga ocasionada por la presencia de unos nervios, para ser recogido en una ranura adecuada y conducido de nuevo a la cámara colectora.
- Obturadores de discos múltiples: Gozan de preferencia en la lubricación por grasa, ofrecen una estanqueidad satisfactoria a la penetración de suciedad, polvo y agua. Para introducir estos discos en el interior de la ranura, se deforman ligeramente en sentido axial y se montan en hélice.
- Obturadores por tapas elásticas: Se emplean para aquellas construcciones en que el espacio disponible para proteger es muy reducido.
Obturadores Deslizantes
- Anillo de fieltro: Indicado para trabajar a velocidades moderadas. Tanto el anillo de fieltro como la ranura de alojamiento están normalizados. La superficie donde roza el fieltro debe estar rectificada.
- Prensaestopas: Es una empaquetadura de estopa u otras materias textiles que, al ser comprimida por una brida, se expande radialmente.
- Retenes: Son juntas labiales dotadas de un manguito exterior de fijación cilíndrica, de goma sintética resistente al aceite, y un labio de estanqueidad cargado bajo la presión de un muelle. En muchos casos, los retenes estándar no son suficientes para ofrecer estanqueidad, por ello se suelen montar retenes radiales con rayado de torsión.
- Juntas de pistón: La junta de pistón se utiliza en pistones de doble efecto, con movimiento axial, apto para trabajar en hidráulica.
- Collarines: Son elementos de estanqueidad que se utilizan como juntas de vástago.
- Juntas tóricas: Son aros de sección circular. Se utilizan tanto para la estanqueidad entre dos elementos de máquina en reposo como para conseguir la unión estanca de dos elementos en movimiento. Su efecto hermetizante se basa en la deformación axial o radial de su sección. Se obtienen por prensado y en forma de anillos sin juntura utilizando materiales sintéticos elásticos.
Montaje de la Junta Tórica
Las aristas deben achaflanarse así como redondearse cuidadosamente. Se deben limpiar bien todas las superficies de suciedades y residuos de mecanizado.
Para colocar la junta tórica en su alojamiento, debe evitarse pasar con fuerza por aristas vivas, etc. La junta tórica no debe retorcerse al colocarla en su alojamiento.
Lubricación de Componentes Mecánicos
Procedimientos de Engrase
- Engrase manual punto a punto: Se realiza colocando engrasadores en cada punto de engrase de forma que lleven el aceite o la grasa a cada punto. Este sistema se utiliza solo en máquinas que permitan engrase cada largos periodos de tiempo. Presenta inconvenientes en cuanto a diseño ya que, por olvido, alguno de los puntos puede quedar sin engrasar.
- Engrase por baño de aceite: Se utiliza en cajas de velocidades, reductores y otros mecanismos. Con este sistema es difícil dosificar el aceite a las partes que interese engrasar.
- Engrase por goteo o por chorro de aceite: Consiste en realizar el engrase haciendo caer el aceite en forma de gotas o chorro encima de los elementos a engrasar.
- Engrase centralizado: Consiste en distribuir el aceite a todos y cada uno de los puntos de engrase mediante una bomba que puede ser de accionamiento manual, neumático, mecánico o eléctrico.
- Bombas: Son las encargadas de generar la presión necesaria para que el lubricante llegue hasta los puntos de engrase.
- Tuberías: Por ellas circula el lubricante hasta los puntos de engrase.
- Distribuidores: Actúan dosificando la cantidad de aceite en cada uno de los puntos de engrase.
- Engrase centralizado por micro-niebla: Consiste en transportar pequeñas partículas de aceite suspendidas en el aire desde un lubricador hasta las toberas o difusores colocados en cada punto de engrase.
Preparación de Superficies para el Engrase
Todos los elementos que vayan a sufrir deslizamiento, antes de ser montados, se les somete a una preparación de las superficies para que los movimientos sean precisos.
Preparación Mecánica
- Rectificado: Consiste en mecanizar por abrasión las guías de deslizamiento para obtener un acabado superficial óptimo. Dos superficies de deslizamiento rectificadas pueden presentar problemas de adhesión entre ellas.
- Rasqueteado: Consiste en crear el mayor número posible de puntos de contacto de una superficie plana con otra. Se utilizan mármoles patrón, los cuales por medio de entintado marcan los salientes y entrantes de la superficie a rasquetear. La calidad de un rasqueteado depende de la calidad del mármol y de la habilidad del operario. El rasqueteado es mucho más adecuado que el rectificado para superficies de deslizamiento ya que no presentan problemas de adhesión.
Limpieza de las Superficies
Antes de montar bien las guías de deslizamiento, es conveniente que las superficies estén limpias de cualquier tipo de partículas contaminantes. Los objetivos que se persiguen con la limpieza son los siguientes:
- Que las partículas de polvo, virutas, etc., no queden atrapadas entre las dos superficies de deslizamiento.
- Eliminar los restos de fluidos de corte.
- Eliminar los restos de aceite viejo.
Métodos de Lubricación Específicos
Lubricación en Guías Lineales
El aceite se conduce hasta las superficies de deslizamiento y se distribuye por toda la superficie de tal manera que se cree una película.
- Ranuras o patas de araña: Consiste en hacer ranuras de poca profundidad de tal manera que se facilita la distribución del aceite en toda la superficie.
- Lagunas: Consiste en realizar una cavidad más o menos grande de poca profundidad de tal manera que llenando esta cavidad de aceite aseguramos el abastecimiento entre las superficies de deslizamiento.
Lubricación en Elementos de Rotación
- Rodamientos: Se pueden engrasar con grasa o con aceite. Este engrase se suele realizar por bombas o por niebla.
- Engranajes: Se suelen lubricar con aceite por goteo o chorro, microniebla o por baño.
- Cojinetes: Se pueden lubricar con grasa o aceite.
Lubricación con Grasa
Se hace en cojinetes secundarios y cojinetes en ambientes polvorientos. Es un método sencillo y barato. La grasa debe introducirse a presión con dispositivos adecuados como engrasadores Stauffer o engrasadores de bola.
Engrase por Aceite
Se utiliza en cojinetes que trabajan a gran velocidad y elevadas presiones superficiales. El aceite se puede introducir por medio manual o automático; es conveniente que los cojinetes dispongan en su superficie de unas ranuras para distribuir bien todo el aceite.