Soldadura en caliente
Consiste en la unión permanente de dos o más metales, mediante calor en la zona de unión hasta que el material de aportación funda, uniendo así ambas superficies, o soldando el propio material de las piezas. Si el material de aportación es similar al de las piezas, se denomina soldadura homogénea y si es distinto, soldadura heterogénea. Con la soldadura homogénea se consigue una unión mejor al fundirse las piezas y luego enfriarse. Aquellas piezas que no van a estar sometidas a grandes esfuerzos se pueden unir a temperaturas inferiores, interponiendo un material distinto que tenga menor temperatura de fusión (soldadura heterogénea).
Tipos de soldaduras:
- Heterogénea: Blanda: (- de 400ºC) SnPb no hay fusión del material base, suele hacerse con resistencia eléctrica.
- Fuerte: (hasta 1000ºC) Material de aportación latón (Cu-Zn) o Latón-plata. No hay fusión del metal base. Suele ser con soplete.
- Homogénea: El material de aportación tiene la misma composición que el material base, a veces la composición química es algo distinta, pero está pensado para que cuando se produzcan las reacciones químicas de la soldadura quede con igual composición.
- Oxiacetilénica: El calor proviene de la combustión de oxígeno puro de acetileno o propano. Con acetileno se pueden alcanzar los 3100ºC.
- Eléctrica por resistencia: Se hace saltar un arco eléctrico entre el metal base y el metal de aportación. El calor que genera el arco hace fundirse. Necesita realizarse en atmósfera protectora, para lo que hay gran variedad de métodos: Electrodo, MIG, TIG. La soldadura por puntos es un tipo especial de soldadura eléctrica en que no se genera arco. El calor proviene de la corriente eléctrica entre dos electrodos a través del metal a soldar. No hay material de aportación y solo vale para chapas finas.
14.2 Acumuladores de energía
A. 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 regular.
B. Elementos elásticos
Son aquellos elementos que se deforman por la acción de una fuerza y, una vez que esta ha desaparecido, recuperan su forma inicial.
- Tracción y compresión: Muelles: Aparentemente, están sometidos a compresión; pero analizándolos en profundidad, se vería que el alambre está sometido a torsión. Su misión es absorber energía en forma de vibraciones o cuando una fuerza actúa sobre ellos, para posteriormente liberarla lentamente (suspensión de vehículos).
- Flexión: Ballestas: Const…
14.3 Elementos disipadores de energía
Se denominan elementos disipadores de energía a los que tienen la misión de reducir o parar el movimiento de uno o varios elementos mecánicos cuando sea necesario. Se emplean para detener elementos mecánicos que giran, transformando su energía cinética en energía calorífica por medio de fricción (frenos).
Tipos:
- Mecánicos: De zapata: De zapata exterior: La fricción se origina sobre la periferia de un disco solidario a un eje. La pieza que roza contra el disco está recubierta con un material con alto coeficiente de rozamiento.
- De tambor: El rozamiento se produce en la parte interna de un cilindro. Consta de una pieza que gira, denominada tambor, fija a la rueda y de otras piezas fijas al chasis o estructura del vehículo. Para reducir la velocidad del tambor se aproxima la zapata para que roce con el tambor.
- De disco: Consta de un disco colocado en el árbol o eje de giro y dos piezas denominadas pastillas, que se aplican sobre ambas caras del disco para reducir su movimiento.
14.4 Embrague
Es un elemento de máquinas que se encarga de transmitir, a voluntad del usuario, el movimiento entre dos ejes alineados. Uno de ellos recibe el movimiento del motor y el otro está acoplado al árbol de salida, que transmite el movimiento a los demás órganos.
Tipos de embragues:
- De dientes: Ambos árboles disponen de dientes frontales, tallados sobre un disco; al deslizar uno de ellos sobre su propio eje estriado, encaja con el contrario, arrastrándolo.
- De fricción: De disco: Consta de dos discos cuyas superficies son lisas y tienen un alto poder de fricción cuando se ponen en contacto. Este rozamiento acopla ambos ejes, igualando sus velocidades.
14.5 Otros elementos mecánicos
A. Soportes
Son piezas o dispositivos destinados a sostener o apoyar algún otro elemento fijo o móvil de la máquina. Todo elemento móvil necesita dos o más puntos de apoyo sobre una superficie fija para poder moverse en la dirección requerida. En el caso de los árboles que transmiten movimiento, es preciso que los soportes les permitan el giro e impidan el movimiento axial.
B. Cojinetes.
Son unas piezas cilíndricas que se colocan entre el apoyo de la máquina y el eje o árbol de transmisión del movimiento. Su uso es por: Cuando una pieza se mueve respecto a otra se produce rozamiento y por tanto desgaste, eso puede producir holguras. En ocasiones el material de soporte tiene un alto coeficiente de rozamiento, lo que produce fricciones y pérdidas de potencia. Se desgastarían los soportes y su reemplazo resultaría más caro que la sustitución de los cojinetes.
- Cojinetes de fricción: Son cilindros huecos por cuyo interior pasa el árbol o eje. Trabajan a fricción. Están fabricados de un material más blando que el del árbol, con objeto de que se desgaste primero y lo proteja. Se utilizan en máquinas que van a girar a pocas revoluciones y de poca potencia.
- Rodamientos: Son cojinetes formados por dos cilindros concéntricos, uno fijo al soporte y otro al eje, entre los que se intercala una corona de bolas o rodillos, que pueden girar entre ambos, lo cual proporciona una menor pérdida de energía que la fricción. Las medidas de los rodamientos están normalizadas.
14.6 Lubricación de máquinas
La lubricación consiste en interponer un acapa dinfa de aceite entre dos superficies que se mueven entre sí para evitar que estén en contacto.
Tipos de lubricación:
- Lubricación Manual: Mecanismo descubierto-Aceiteras, Mecanismo cubierto- Engrasadores, No apto para altas velocidades.
- Lubricación a presión:Hidrodinámica: La propia velocidad de la máquina comunica la presión necesaria para generar la película de aceite. Altas velocidades. Estatica: Una bomba externa le da presión al aceite. Velocidad Media.
- Lubricación por borboteo: La máquina en su movimiento ‘salpica’ con aceite las partes que deben ser lubricadas.
14.7 Mantenimiento de elementos mecánicos
Tiene dos aspectos importantes.
Diagnóstico o detección precoz de posibles averías de la máquina: Hay máquinas muy delicadas en las que una avería, aun muy simple, podría tener consecuencias fatales para sus usuarios. Se lleva a cabo mediante una inspección ocular o, periódicamente desmontando todas las piezas que forman este elemento mecánico y haciendo una comprobación exhaustiva de medidas, defectos, resistencia…. todo ello se puede llevar a cabo mediante ensayos adecuados.
Mantenimiento: Se puede centrar en varios aspectos.
- Limpieza diaria o periódica de ciertas partes, piezas o mecanismos, después de haberse usado en condiciones normales o especiales.
- Lubricación de partes concretas de manera habitual o después de un determinado tiempo de trabajo.
- Sustitución de partes del mecanismo, como correas, juntas, filtros, muelles, cojinetes….
- Reglaje, mediante el equilibrado, ajuste o alineación de ciertas piezas que, debido al uso normal, necesitan ser ajustadas por el desgaste natural o porque se desplazan por vibraciones o por otras causas.
- Detección de averías o mal funcionamiento de algunas piezas. Un tipo de avería muy corriente suele ser el aumento de la temperatura.
14.11 Normas de seguridad y uso de elementos mecánicos
Hay que tener en cuenta las siguientes normas.
- Usar guantes de cuero, sobre todo cuando se manipulen elementos mecánicos con aristas que puedan producir cortes !!!
- No tocar ningún elemento mecánico de la máquina cuando esté funcionando, ya que puede provocar accidentes. !!!
- Desconectar la máquina de la red cuando se esté manipulando interiormente !!!
- Cuando sea necesario cambiar el aceite de lubricación, asegurarse de que la máquina y el lubricante estén fríos. !!!
- En la manipulación o recambio de elementos de máquinas en los que sea necesario realizar grandes esfuerzos físicos para cambiar o colocar un mecanismo, se deberán usar grúas o llevarlos a cabo entre varias personas, manteniendo la espalda recta. !!!
- Antes de poner en marcha una máquina, asegurarse de que todos sus elementos mecánicos están instalados adecuadamente.