¿Qué es un Muelle Neumático?
Un muelle neumático se define como un dispositivo de amortiguación que se aprovecha de la fuerza de repulsión generada por el aire comprimido en conjunto con la elasticidad del caucho.
Estos muelles emplean un recubrimiento de caucho que se llena con aire comprimido para funcionar como resorte, y su aplicación se extiende a diversas áreas. Su rasgo distintivo es la capacidad de amortiguación significativamente superior en comparación con los muelles metálicos, tales como las ballestas y los resortes helicoidales.
Una particularidad es que la fuerza de amortiguación apenas cambia al variar la carga, permitiendo que la altura del muelle pueda ajustarse con una carga constante. Además, los muelles neumáticos presentan una resistencia superior en comparación con los muelles convencionales. En particular, los muelles neumáticos de caucho demuestran una notable capacidad para soportar impactos y vibraciones, lo cual prolonga su vida útil.
Pueden responder con flexibilidad a las fluctuaciones de carga, alargando así la vida útil del amortiguador. Sin embargo, son más caros que los muelles metálicos porque tienen componentes auxiliares como compresores de aire y tuberías de aire para el suministro neumático. Su diseño y mantenimiento son más complejos.
Usos de los Muelles Neumáticos
Los muelles neumáticos se utilizan en una gran variedad de aplicaciones. En particular, suelen utilizarse en la suspensión de turismos, vehículos de carga y vehículos ferroviarios, y también son útiles en líneas de producción de maquinaria y en sistemas de aislamiento sísmico de edificios.
1. Vehículos
Debido a su buena calidad de rodadura durante el uso, se utilizan principalmente en muelles de suspensión para vehículos de lujo. También son adecuados para su uso en vehículos de transporte de mercancías que transportan productos químicos y maquinaria de precisión, y como muelles de almohada en vagones de trenes bala. También son ideales como dispositivos de amortiguación para productos en los que se requiere confort y prestaciones NVH (ruido, vibración y traqueteo).
En vehículos con dos ejes traseros y un eje muerto en el eje posterior, la presión superficial sobre las ruedas motrices aumenta al arrancar en superficies nevadas o embarradas. A veces se emplean muelles neumáticos para permitir la acción del eje elevador para levantar el eje trasero.
2. Edificios
Los muelles neumáticos se utilizan a veces para proteger los edificios contra las vibraciones, por ejemplo, de los terremotos. Los muelles neumáticos se incorporan a los cimientos y las estructuras de los edificios para garantizar su estabilidad y, al mismo tiempo, absorber las vibraciones durante los terremotos.
Principio de los Muelles Neumáticos
Los muelles de aire funcionan según el principio de acción basado en los cambios de presión y volumen del aire. El componente principal de un muelle neumático es una bolsa de goma especial. Tiene un espacio lleno de aire comprimido, y la presión y el volumen del aire cambian en respuesta a la carga y la vibración. Variando la cantidad de aire comprimido en el muelle neumático, se ajusta la rigidez del muelle.
Si la cantidad de aire comprimido es alta, el muelle se endurece; si es baja, se ablanda. La fuerza de repulsión de la película de caucho absorbe las vibraciones de alta frecuencia durante el funcionamiento de la máquina, etc., lo que permite mejorar el silencio y la precisión de mecanizado del producto.
Los problemas de los muelles neumáticos son la rotura por sobrecarga, las fugas de aire por deterioro debido al envejecimiento y el riesgo de desenganche de la base durante la amortiguación rápida. Especialmente en las suspensiones neumáticas de los automóviles, se producen con frecuencia fugas de aire debido a la entrada de humedad, etc.
Tipos de Muelles Neumáticos
En función de la forma de la lámina de caucho y de los accesorios metálicos que la fijan, los muelles neumáticos se clasifican a grandes rasgos en el tipo de diafragma, en el que la lámina de caucho se enrolla hacia dentro durante la contracción, y el tipo de fuelle, en el que la lámina de caucho en forma de gran fortuna se hunde.
1. Tipo Diafragma
El tipo diafragma es un muelle neumático que utiliza un diafragma de caucho. El diafragma es una pieza de caucho en forma de disco con una entrada de aire en el centro. Los muelles neumáticos tipo diafragma tienen aire comprimido sellado dentro del diafragma, y el diafragma se expande o ajusta su presión según la carga.
El diafragma de goma flexible mejora el confort de marcha. Absorbe las vibraciones y los choques, proporcionando una conducción suave y confortable. Su diseño compacto y ligero ahorra espacio cuando se integran en el sistema de suspensión de un vehículo.
También proporcionan un control más fino de la presión del aire, lo que permite un mayor grado de rendimiento del control y mejora la estabilidad y maniobrabilidad del vehículo. 1. excelente absorción de vibraciones y silencio, reduciendo eficazmente las vibraciones y el ruido de la superficie de la carretera.
2. Tipo Fuelle
Muelles neumáticos con componentes de fuelle de caucho (ondulado). El fuelle consta de varias placas metálicas en forma de arco recubiertas de una lámina de caucho. El aire comprimido se introduce en el fuelle y su forma y presión cambian en función de la carga.
Los fuelles se suelen utilizar en vehículos grandes, como camiones y autobuses. Son muy duraderos y adaptables a la carga.