¿Qué tipos de componentes elásticos existen? ¿Cuáles son sus respectivas características?

Los componentes elásticos incluyen principalmente ballestas, resortes helicoidales, resortes de barra de torsión, resortes de gas y resortes de goma.

1. Ballesta

La ballesta es el elemento elástico más utilizado en la suspensión de automóviles. Está compuesto por varias piezas de igual ancho pero desigual longitud (el espesor puede ser igual). También puede ser una combinación de láminas de resorte de aleación desiguales para formar una viga elástica de aproximadamente la misma resistencia.

La propia ballesta también puede servir como mecanismo de guía y desempeñar un cierto papel de absorción de vibraciones debido a la fricción entre las piezas del resorte. Para garantizar una fuerza de fricción constante entre las láminas de resorte y eliminar el ruido, se pueden intercalar espaciadores de plástico entre las láminas de resorte. Esta estructura se suele utilizar cuando los elementos elásticos de la suspensión trasera de algunos coches de lujo utilizan ballestas.

2. Resortes helicoidales

Los resortes helicoidales se utilizan ampliamente en suspensiones independientes, especialmente en suspensiones independientes de ruedas delanteras. Sin embargo, en la suspensión no independiente de las ruedas traseras de algunos automóviles, los elementos elásticos también utilizan resortes helicoidales. En comparación con las ballestas, los resortes helicoidales tienen las siguientes ventajas: no requieren lubricación y no son susceptibles al barro, requieren poco espacio longitudinal para colocarlos y el resorte en sí tiene una masa pequeña;

El resorte helicoidal en sí no tiene ningún efecto amortiguador de vibraciones, por lo que se debe instalar un amortiguador adicional en la suspensión del resorte helicoidal. Además, el resorte helicoidal sólo puede soportar cargas verticales, por lo que se debe instalar un mecanismo de guía para transmitir diversas fuerzas y momentos distintos de las fuerzas verticales. Los resortes helicoidales se laminan a partir de barras de acero para resortes y se pueden fabricar con paso constante o variable. La rigidez del primero es constante, mientras que la rigidez del segundo es variable.

3. Resorte de la barra de torsión

El resorte de la barra de torsión en sí es una varilla hecha de acero para resortes. La sección transversal de las barras de torsión suele ser circular y algunas son rectangulares o tubulares. La forma de sus dos extremos se puede hacer estriada, cuadrada, hexagonal o cilíndrica con una superficie plana, etc., de modo que un extremo se fije al marco y el otro extremo se fije al brazo oscilante de la suspensión. El brazo oscilante está conectado a la rueda.

Cuando la rueda salta, el brazo oscilante oscila alrededor del eje de la barra de torsión, lo que provoca que la barra de torsión sufra una deformación elástica torsional para asegurar la conexión elástica entre la rueda y el cuadro. Algunas barras de torsión se componen de tiras finas (piezas torcidas) con secciones transversales rectangulares, de modo que los resortes sean más blandos.

4. Resortes de gas

Los resortes de gas incluyen resortes de aire y resortes de aceite y gas.

Los resortes neumáticos tienen una masa pequeña y una larga vida útil. Una vez que el resorte de fuga de aire falla, ocupa más dimensiones en la dirección lateral del automóvil que el resorte de lámina, por lo que es difícil de instalar. Las cámaras de aire solo pueden soportar cargas verticales, por lo que se utilizan como componentes elásticos. La suspensión también debe estar equipada con amortiguadores, mecanismos de guía, etc.

Los resortes hidráulicos y de gas se caracterizan por características de rigidez variables y también funcionan como amortiguadores. Cuando se usan en camiones comerciales con mayores capacidades de carga, el volumen y la masa son más pequeños que los resortes de ballesta. Sin embargo, una vez que hay fugas de aire o aceite, perderá su función, por lo que los requisitos de sellado son altos. Los resortes de petróleo y gas sólo pueden soportar cargas verticales, por lo que las suspensiones que utilizan resortes de petróleo y gas como elementos elásticos también deben estar equipadas con mecanismos de guía. Los resortes de aceite y gas se utilizan principalmente en camiones comerciales y volquetes con mayor capacidad de carga.

5. Muelle de goma

Fabricado en goma. Para aumentar la carrera del resorte, a menudo se hace hueco. Los resortes de goma tienen las ventajas de aislamiento acústico, funcionamiento silencioso, sin necesidad de lubricación y rigidez variable. Sin embargo, tiene desventajas como el envejecimiento fácil, el miedo a las manchas de aceite, una carrera pequeña y solo puede soportar cargas de compresión y torsión. Los resortes de goma se utilizan principalmente como resortes auxiliares y bloques amortiguadores.