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Sólido rígido [Concepto] [11/07/2006 ] Se llama sólido rígido a todo cuerpo indeformable para el que las partículas que lo componen conservan las distancias mutuas. Eslabón [Elemento] [20/07/2006 ] En un mecanismo se denomina eslabón a cada uno de los sólidos rígidos que lo componen y que se conectan entre sí a través de pares cinemáticos . Por ejemplo, el mecanismo de cuatro barras de la figura consta de 4 eslabones conectados entre sí por articulaciones. Uno de los eslabones no tiene movimiento, denominándose eslabón fijo o tierra Par cinemático [Concepto] [05/12/2008 ] Sistema de unión entre sólidos rígidos que permite ciertos movimientos relativos y restringe otros. Existen muchos tipos distintos de pares cinemáticos, en función de qué movimientos restringen y cuales permiten. Es habitual clasificarlos en dos grandes grupos: Pares cinemáticos inferiores: aquellos que establecen una unión entre los eslabones a través de una superficie Pares cinemáticos superiores: aquellos que establecen una unión entre los eslabones a través de un contacto teórico según una arista o un punto La figura siguiente muestra algunos pares cinemáticos de tipo inferior: a) Par de revolución b) Par prismático c) Par helicoidal o de tornillo d) Par cilíndrico e) Par esférico f) Par plano
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Sólido rígido[Concepto] [11/07/2006 ]
Se llama sólido rígido a todo cuerpo indeformable para el que las partículas que lo
componen conservan las distancias mutuas.
Eslabón[Elemento] [20/07/2006 ]
En un mecanismo se denomina eslabón a cada uno de los sólidos rígidos que lo componeny que se conectan entre sí a través de pares cinemáticos. Por ejemplo, el mecanismo de
cuatro barras de la figura consta de 4 eslabones conectados entre sí por articulaciones. Unode los eslabones no tiene movimiento, denominándose eslabón fijo o tierra
Par cinemático[Concepto] [05/12/2008 ]
Sistema de unión entre sólidos rígidos que permite ciertos movimientos relativos yrestringe otros.
Existen muchos tipos distintos de pares cinemáticos, en función de qué movimientos
restringen y cuales permiten. Es habitual clasificarlos en dos grandes grupos:
Pares cinemáticos inferiores: aquellos que establecen una unión entre los eslabones
a través de una superficie Pares cinemáticos superiores: aquellos que establecen una unión entre los eslabones
a través de un contacto teórico según una arista o un punto
La figura siguiente muestra algunos pares cinemáticos de tipo inferior:
a) Par de revolución
b) Par prismático
c) Par helicoidal o de tornillod) Par cilíndrico
e) Par esférico
f) Par plano
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Conjunto de elementos rígidos o eslabones, móviles unos respecto de otros, cuyo propósito
es la transmisión de movimientos y fuerzas.
Los mecanismos están compuestos de eslabones ligados unos a otros mediante parescinemáticos que permiten ciertos movimientos. El número y tipo de sólidos junto al número
y tipo de pares condicionan el tipo de movimiento que el mecanismo puede realizar (grado
de movilidad).
Es un mecanismo de línea recta inventado por Peaucellier (1832-1913) en 1867. Utiliza la
simetría de dos mecanismos de 4 barras para conseguir un trazo exactamente rectilíneo. En
este mecanismo coexisten dos mecanismos de 4 barras: el mecanismo [O2-A-B-O4] y el
[O2-A-C-O4]. Ambos poseen las mismas longitudes de barras y solamente se diferencianen que están montados en distinta configuración. Así, es seguro que los puntos B y C son
simétricos respecto del eje que pasa por A y O4. Posteriormente se añadió una diada (es
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decir, dos barras articuladas) en B y C obteniendo el punto D que traza una trayectoria
perfectamente rectilínea.
Las proporciones de este mecanismo son: [O4-C] = [O4-B]; AB = BD = DC = CA
Es un mecanismo en el que un punto de uno de los sólidos rígidos traza una trayectoria quecontiene una porción rectilínea de forma exacta o aproximada.
A partir de la revolución industrial del siglo XVIII, comenzaron a buscarse este tipo demecanismos ya que son idóneos para automatizar procesos de fabricación y montaje. Hoy
en día el interés por ellos es menor debido al mayor auge de accionamientos neumáticos yeléctricos.
Existen muchos mecanismo de línea recta. La figura siguiente muestra uno de ellos, enconcreto el mecanismo de línea recta de Roberts.
Una máquina eléctrica es un dispositivo que transforma la energía cinética en otra energía,
o bien, en energía potencial pero con una presentación distinta, pasando esta energía por
una etapa de almacenamiento en un campo magnético. Se clasifican en tres grandes grupos:generadores, motores y transformadores.
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Los generadores transforman energía mecánica en eléctrica, mientras que los motores
transforman la energía eléctrica en mecánica haciendo girar un eje. El motor se puede
clasificar en motor de corriente continua o motor de corriente alterna. Los transformadoresy convertidores conservan la forma de la energía pero transforman sus características.
Una máquina eléctrica tiene un circuito magnético y dos circuitos eléctricos. Normalmenteuno de los circuitos eléctricos se llama excitación, porque al ser recorrido por una corriente
eléctrica produce los amperivueltas necesarios para crear el flujo establecido en el conjuntode la máquina.
Desde una visión mecánica, las máquinas eléctricas se pueden clasificar en rotativas yestáticas. Las máquinas rotativas están provistas de partes giratorias, como las dinamos,
alternadores, motores. Las máquinas estáticas no disponen de partes móviles, como los
transformadores.
En las máquinas rotativas hay una parte fija llamada estátor y una parte móvil llamada
rotor. Normalmente el rotor gira en el interior del estátor. Al espacio de aire existente entreambos se le denomina entrehierro. Los motores y generadores eléctricos son el ejemplo mássimple de una máquina rotativa.
Contenido
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1 Potencia de las máquinas eléctricas
2 Clasificación según el servicio
3 Rendimiento
4 Tipos de máquinas eléctricas 5 Notas
6 Véase también
7 Enlaces externos
[editar] Potencia de las máquinas eléctricas
La potencia de una máquina eléctrica es la energía desarrollada en la unidad de tiempo. La
potencia de un motor es la que se suministra por su eje. Una dinamo absorbe energía
mecánica y suministra energía eléctrica, y un motor absorbe energía eléctrica y suministraenergía mecánica.
La potencia que da una máquina en un instante determinado depende de las condiciones
externas a ella; en un dinamo del circuito exterior de utilización y en un motor de laresistencia mecánica de los mecanismos que mueve.
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Entre todos los valores de potencia posibles hay uno que da las características de la
máquina, es la potencia nominal, que se define como la que puede suministrar sin que la
temperatura llegue a los límites admitidos por los materiales aislantes empleados. Cuandola máquina trabaja en esta potencia se dice que está a plena carga. Cuando una máquina
trabaja durante breves instantes a una potencia superior a la nominal se dice que está
trabajando en sobrecarga.
[editar] Clasificación según el servicio
Es importante conocer la clase de servicio a la que estará sometida una máquina:
Servicio continuo: Corresponde a una carga constante durante un tiempo
suficientemente largo como para que la temperatura llegue a estabilizarse.
Servicio continuo variable: Se da en máquinas que trabajan constantemente pero en
las que el régimen de carga varía de un momento a otro.
Servicio intermitente: Los tiempos de trabajo están separados por tiempos de
reposo. Factor de marcha es la relación entre el tiempo de trabajo y la duración totaldel ciclo de trabajo.
Servicio unihorario: La máquina está una hora en marcha a un régimen constantesuperior al continuo, pero no llega a alcanzar la temperatura que ponga en peligro
los materiales aislantes. La temperatura no llega a estabilizarse.
[editar] Rendimiento
De manera general, se define como la relación entre la potencia útil y la potencia absorbida
expresado en %
[editar] Tipos de máquinas eléctricas
Máquinas eléctricas
Corrent Máquinas rotatorias Máquinas estáticas
Corriente
alternamonofásica
y trifásica
SíncronasGenerador Motor Compensador
AsíncronasMotorGenerador
Compensador
Commutadas Motor monofásico en serie
Transformador
Regulador de inducción
Variador de fase
Cicloconvertidor
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Convertidor de frecuencia
Corriente
continuaCommutadas
GeneradorMotor
Compensador
Troceador1
AC
DC Commutadas Motor universal
Convertidor
Rectificador
Inversor
[editar] Notas
El motor de corriente continua es una máquina que convierte la energía eléctrica en
mecánica, principalmente mediante el movimiento rotatorio. En la actualidad existen
nuevas aplicaciones con motores eléctricos que no producen movimiento rotatorio, sino quecon algunas modificaciones, ejercen tracción sobre un riel. Estos motores se conocen como
motores lineales.
Esta máquina de corriente continua es una de las más versátiles en la industria. Su fácil
control de posición, paro y velocidad la han convertido en una de las mejores opciones en
aplicaciones de control y automatización de procesos. Pero con la llegada de la electrónicasu uso ha disminuido en gran medida, pues los motores de corriente alterna, del tipo
asíncrono, pueden ser controlados de igual forma a precios más accesibles para el
consumidor medio de la industria. A pesar de esto los motores de corriente continua se
siguen utilizando en muchas aplicaciones de potencia (trenes y tranvías) o de precisión(máquinas, micro motores, etc.)
La principal característica del motor de corriente continua es la posibilidad de regular lavelocidad desde vacío a plena carga.
Su principal inconveniente, el mantenimiento, muy caro y laborioso.
Una máquina de corriente continua (generador o motor) se compone principalmente de dospartes, un estator que da soporte mecánico al aparato y tiene un hueco en el centro
generalmente de forma cilíndrica. En el estator además se encuentran los polos, que pueden
ser de imanes permanentes o devanados con hilo de cobre sobre núcleo de hierro. El rotor
es generalmente de forma cilíndrica, también devanado y con núcleo, al que llega lacorriente mediante dos escobillas.
También se construyen motores de CC con el rotor de imanes permanentes para
aplicaciones especiales.
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1 Principio de funcionamiento
o 1.1 Fuerza contraelectromotriz inducida en un motor
o 1.2 Número de escobillas
2 Sentido de giro
3 Reversibilidad 4 Véase también
5 Enlaces externos
[editar] Principio de funcionamiento
Esquema del funcionamiento de un motor de c.c. elemental de dos polos con una sola
bobina y dos delgas en el rotor. Se muestra el motor en tres posiciones del rotor desfasadas
90º entre sí.
1, 2: Escobillas;A, B: Delgas;
a, b: Lados de la bobina conectados respectivamente a las delgas A y B.
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Según la Ley de Lorentz, cuando un conductor por el que pasa una corriente eléctrica sesumerge en un campo magnético, el conductor sufre una fuerza perpendicular al plano
formado por el campo magnético y la corriente, siguiendo la regla de la mano derecha, conmódulo
F: Fuerza en newtons
I: Intensidad que recorre el conductor en amperios
l: Longitud del conductor en metros
B: Densidad de campo magnético o densidad de flujo teslas
El rotor tiene varios repartidos por la periferia. A medida que gira, la corriente se activa enel conductor apropiado.
Normalmente se aplica una corriente con sentido contrario en el extremo opuesto del rotor,
para compensar la fuerza neta y aumentar el momento.
[editar] Fuerza contraelectromotriz inducida en un motor
Es la tensión que se crea en los conductores de un motor como consecuencia del corte de
las líneas de fuerza, es el efecto generador de pines.
La polaridad de la tensión en los generadores es inversa a la aplicada en bornes del motor.
Las fuertes puntas de corriente de un motor en el arranque son debidas a que con la
máquina parada no hay fuerza contraelectromotriz y el bobinado se comporta como una
resistencia pura del circuito.
[editar] Número de escobillas
Las escobillas deben poner en cortocircuito todas las bobinas situadas en la zona neutra. Si
la máquina tiene dos polos, tenemos también dos zonas neutras. En consecuencia, elnúmero total de escobillas ha de ser igual al número de polos de la máquina.
En cuanto a su posición, será coincidente con las líneas neutras de los polos.
[editar] Sentido de giro
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El sentido de giro de un motor de corriente continua depende del sentido relativo de las
corrientes circulantes por los devanados inductor e inducido.
La inversión del sentido de giro del motor de corriente continua se consigue invirtiendo el
sentido del campo magnético o de la corriente del inducido.
Si se permuta la polaridad en ambos bobinados, el eje del motor gira en el mismo sentido.
Los cambios de polaridad de los bobinados, tanto en el inductor como en el inducido se
realizarán en la caja de bornes de la máquina, y además el ciclo combinado producido porel rotor produce la fmm (fuerza magnetomotriz).
El sentido de giro lo podemos determinar con la regla de la mano derecha, la cual nos va a
mostrar el sentido de la fuerza. La regla de la mano derecha es de la siguiente manera: elpulgar nos muestra hacia donde va la corriente, el dedo índice apunta en la dirección en la
cual se dirige el flujo del campo magnético, y el dedo medio hacia donde va dirigida la
fuerza resultante y por lo tanto el sentido de giro.
[editar] Reversibilidad
Los motores y los generadores de corriente continua están constituidos esencialmente por
los mismos elementos, diferenciándose únicamente en la forma de utilización.
Por reversibilidad entre el motor y el generador se entiende que si se hace girar al rotor, se
produce en el devanado inducido una fuerza electromotriz capaz de transformarse en
energía en el circuito de carga.
En cambio, si se aplica una tensión continua al devanado inducido del generador a travésdel colector de delgas, el comportamiento de la máquina ahora es de motor, capaz detransformar la fuerza contraelectromotriz en energía mecánica.
En ambos casos el inducido está sometido a la acción del campo inductor principal.
Batería (electricidad)Para la batería del automóvil, véase batería de automóvil .
Para otros usos de este término, véase batería.
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Acumulador para automóvil.
Se denomina batería, batería eléctrica, acumulador eléctrico o simplementeacumulador, al dispositivo que almacena energía eléctrica, usando procedimientos
electroquímicos y que posteriormente la devuelve casi en su totalidad; este ciclo puederepetirse por un determinado número de veces. Se trata de un generador eléctrico
secundario; es decir, un generador que no puede funcionar sin que se le haya suministrado
electricidad previamente mediante lo que se denomina proceso de carga.
Contenido
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1 Términos 2 Principios de funcionamiento 3 Historia 4 Tipos de acumuladores
o 4.1 Baterías de plomo-ácido o 4.2 Pila alcalina o 4.3 Baterías de níquel-hierro (Ni-Fe) o 4.4 Baterías alcalinas de manganeso o 4.5 Baterías de níquel-cadmio (Ni-Cd) o 4.6 Baterías de níquel-hidruro metálico (Ni-MH) o 4.7 Baterías de iones de litio (Li-ion) o 4.8 Baterías de polímero de litio (LiPo) o 4.9 Pilas de combustible o 4.10 Condensador de alta capacidad
5 Efecto memoria 6 Parámetros de un acumulador 7 Tabla comparativa de los diferentes tipos de acumulador 8 Las baterías como contaminantes 9 Referencias
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10 Véase también 11 Enlaces externos
[editar] Términos
Con el término pila, en español, se denomina a los generadores de electricidad basados en
procesos químicos normalmente no reversibles, o acumuladores de energía eléctrica no
recargables; mientras que batería se aplica generalmente a los dispositivos electroquímicos
semi-reversibles, o acumuladores de energía eléctrica que sí se pueden recargar. Tanto pilacomo batería son términos provenientes de los primeros tiempos de la electricidad, en los
que se juntaban varios elementos o celdas: en el primer caso uno encima de otro,
"apilados", y en el segundo, adosados lateralmente, "en batería", como se sigue haciendo
actualmente, para aumentar así la magnitud de los fenómenos eléctricos y poder estudiarlossistemáticamente.
De esta explicación se desprende que cualquiera de los dos nombres serviría para cualquier
tipo, pero la costumbre ha fijado la distinción, y en ese sentido, el castellano tiene una
cierta ventaja sobre el inglés, que para distinguirlas debe añadir "recargables", en su caso.
El término acumulador se aplica indistintamente a uno u otro tipo, así como a los
condensadores eléctricos o a futuros métodos de acumulación, siendo de este modo untérmino neutro capaz de englobar y describir a todos ellos.
[editar] Principios de funcionamiento
El funcionamiento de un acumulador está basado esencialmente en un proceso reversiblellamado reducción-oxidación (también conocida como redox), un proceso en el cual uno de
los componentes se oxida (pierde electrones) y el otro se reduce (gana electrones); es decir,un proceso cuyos componentes no resulten consumidos ni se pierdan, sino que meramente
cambian su estado de oxidación, que a su vez puedan retornar al estado primero en las
circunstancias adecuadas. Estas circunstancias son, en el caso de los acumuladores, el cierredel circuito externo, durante el proceso de descarga, y la aplicación de una corriente,
igualmente externa, durante la carga.
Resulta que procesos de este tipo son bastante comunes, por extraño que parezca, en las
relaciones entre los elementos químicos y la electricidad durante el proceso denominado
electrólisis, y en los generadores voltaicos o pilas. Los investigadores del siglo XIXdedicaron numerosos esfuerzos a observar y a esclarecer este fenómeno, que recibió elnombre de polarización.
Un acumulador es, así, un dispositivo en el que la polarización se lleva a sus límitesalcanzables, y consta, en general, de dos electrodos, del mismo o de distinto material,
sumergidos en un electrolito.
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[editar] Historia
Artículo principal: Historia de la pila
Alessandro Volta comunica su invento de la pila a la Royal London Society, el 20 de marzo
de 1800.
Johann Wilhelm Ritter construyó su acumulador eléctrico en 1803. Como muchos otrosque le siguieron, era un prototipo teórico y experimental, sin posible aplicación práctica.
John Frederic Daniell inventa en 1836 la pila Daniell, a partir de la pila de Volta para evitarla acumulación de hidrógeno.
William Robert Grove inventa en 1844 la pila Grove, como una versión más potente de lapila Daniell. Fue muy empleada en las redes telegráficas de América hasta 1860.
En 1860, Gaston Planté construyó el primer modelo de batería de plomo-ácido conpretensiones de ser un dispositivo utilizable, lo que no era más que muy relativamente,por lo que no tuvo éxito. A finales del siglo XIX, sin embargo, la electricidad se ibaconvirtiendo rápidamente en artículo cotidiano, y cuando Planté volvió a explicarpúblicamente las características de su acumulador, en 1879, tuvo una acogida muchomejor, de modo que comenzó a fabricarse y ser utilizado casi inmediatamente, iniciándoseun intenso y continuado proceso de desarrollo para perfeccionarlo y evitar susdeficiencias, proceso que dura hasta nuestros días.
Batería de ácido plomo. 12V 7.0Ah
En 1887, Carl Gassner patentó la denominada "pila seca", ya que no tiene un electrólito
líquido libre, sino una pasta de yeso de París. Paralelamente, en 1887 Federico GuillermoLuis Hellesen desarrolló su propio diseño de pila seca. Se ha afirmado que el diseño deHellesen precedió al de Gassner. La primera pila fabricada industrialmente para el públicoen general surgió del modelo de Gassner, sustituyendo el yeso de París por cartón enespiral y con los electrodos de zinc y carbono.
En 1899, el científico sueco Waldemar Jungner, inventó el acumulador de níquel-cadmio(Ni-Cd), una batería recargable que tenía electrodos de níquel y cadmio en una disolución
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de hidróxido de potasio (potasa cáustica, KOH). Se comercializó en Suecia en 1910 y llegó aEstados Unidos en 1946. El propio Jungner experimentó para sustituir el cadmio por hierroen diferentes proporciones, trabajo que fue recogido posteriormente por Thomas AlvaEdison
Thomas Alva Edison, basándose en el trabajo de Jungner, patentó en 1903 otro tipo deacumulador con electrodos de hierro y níquel, cuyo electrolito es el hidróxido de potasio (KOH). Empezaron a comercializarse en 1908 y aún se producen tanto los modelosoriginales como modelos evolucionados de otros fabricantes.
En 1955, el ingeniero Lewis Urry, intentando encontrar una manera de aumentar la vidaútil de las pilas de zinc-carbono, modificó los electrodos de las alcalinas, más caras. Labatería de Urry se componía de un cátodo de dióxido de manganeso y un ánodo de zinc enpolvo con un electrolito alcalino. Estas pilas salieron al mercado en 1959.
La experimentación con baterías de litio comenzó en 1912 con G. N. Lewis, pero hasta ladécada de 1970 no se comercializaron las primeras baterías de litio. Se emplean
actualmente diversas pilas con litio en el ánodo y diferentes sustancias en el cátodo(sulfuro de hierro, dióxido de manganeso, dióxido de azufre, cloruro de tionilo, monofluoruro de carbono).
Pese a desarrollarse la tecnología de niquel-hidrógeno en los años 70, para satélites decomunicaciones comerciales, las primeras baterías de níquel metal hidruro (NiMH) noaparecieron en el mercado hasta 1989 en el mercado general para usos corrientes.
En la década de 1980, el químico estadounidense John B. Goodenough dirigió un equipode investigación de Sony que produciría finalmente la batería de iones de litio, recargabley más estable de la batería de litio puro. En 1996, se lanzó al mercado la batería de
polímero de ion de litio, en la que su electrólito se aloja en un polímero sólido compuesto,y los electrodos y los separadores se laminan entre sí, lo que permite envolturas flexibles.
[editar] Tipos de acumuladores
Por lo que a sus tamaños y otras características externas se refiere, puede consultarse estalista, ya que muchas de ellas son comunes a pilas y acumuladores y están normalizadas.
Por lo que a su naturaleza interna se refiere, se encuentran habitualmente en el comercioacumuladores de los siguientes tipos:
[editar] Baterías de plomo-ácido
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Batería de ebonita con terminales expuestos.
Está constituida por dos electrodos de plomo, de manera que, cuando el aparato está
descargado, se encuentra en forma de sulfato de plomo (II) (PbSO4) incrustado en unamatriz de plomo metálico (Pb); el electrólito es una disolución de ácido sulfúrico. Este tipo
de acumulador se sigue usando aún en muchas aplicaciones, entre ellas en los automóviles.
Su funcionamiento es el siguiente:
Durante el proceso de carga inicial, el sulfato de plomo (II) se reduce a plomo metal en elpolo negativo (cátodo), mientras que en el ánodo se forma óxido de plomo (IV) (PbO2). Porlo tanto, se trata de un proceso de dismutación. No se libera hidrógeno, ya que lareducción de los protones a hidrógeno elemental está cinéticamente impedida en lasuperficie de plomo, característica favorable que se refuerza incorporando a los electrodospequeñas cantidades de plata. El desprendimiento de hidrógeno provocaría la lenta
degradación del electrodo, ayudando a que se desmoronasen mecánicamente partes delmismo, alteraciones irreversibles que acortarían la duración del acumulador. Durante la descarga se invierten los procesos de la carga. El óxido de plomo (IV), que
ahora funciona como cátodo, se reduce a sulfato de plomo (II), mientras que el plomoelemental se oxida en el ánodo para dar igualmente sulfato de plomo (II). Los electrones intercambiados se aprovechan en forma de corriente eléctrica por un circuito externo. Setrata, por lo tanto, de una conmutación. Los procesos elementales que trascurren son lossiguientes:
PbO2 + 2 H2SO4 + 2 e – → 2 H2O + PbSO4 + SO42 –
Pb + SO42 – → PbSO4 + 2 e –
En la descarga baja la concentración del ácido sulfúrico, porque se crea sulfato de plomo
(II) y aumenta la cantidad de agua liberada en la reacción. Como el ácido sulfúrico
concentrado tiene una densidad superior a la del ácido sulfúrico diluido, la densidad delácido puede servir de indicador para el estado de carga del dispositivo.
No obstante, este proceso no se puede repetir indefinidamente, porque, cuando el sulfato deplomo (II) forma cristales, ya no responden bien a los procesos indicados, con lo que se
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pierde la característica esencial de la reversibilidad. Se dice entonces que la batería se hasulfatado y es necesario sustituirla por otra nueva. Las baterías de este tipo que se venden
actualmente utilizan un electrólito en pasta, que no se evapora y hace mucho más segura ycómoda su utilización.
Cuando varias celdas se agrupan para formar una batería comercial, reciben el nombre de"vasos", que se conectan en serie para proporcionar un mayor voltaje. Dichos vasos se
contienen dentro de una caja de polipropileno copolímero de alta densidad concompartimientos estancos para cada celda. La tensión suministrada por una batería de este
tipo se encuentra normalizada en 12 Voltios si posee 6 elementos o vasos para vehículos
ligeros y 24 Voltios para vehículos pesados con 12 vasos. En algunos vehículos
comerciales y agrícolas antiguos todavía se utilizan baterías de 6 Voltios de 3 elementos.
Ventajas:
Bajo coste Fácil fabricación
Desventajas:
No admiten sobrecargas ni descargas profundas, viendo seriamente disminuida su vidaútil.
Altamente contaminantes. Baja densidad de energia: 30 Wh/kg Peso excesivo, al estar compuesta principalmente de plomo; por esta razón su uso en
automóviles eléctricos se considera poco lógico por los técnicos electrónicos conexperiencia. Su uso se restringe por esta razón a aplicaciones estacionarias, además depara automóviles, para el arranque, también como fuentes de alimentación
ininterrumpidas para equipos médicos.
Voltaje proporcionado: 2V Densidad de energía: 30 Wh/kg
[editar] Pila alcalina
En 1866, Georges Leclanché inventa en Francia la pila Leclanché, precursora de la pila
seca (Zinc-Dióxido de Manganeso), sistema que aún domina el mercado mundial de las
baterías primarias. Las pilas alcalinas (de “alta potencia” o “larga vida”) son similares a lasde Leclanché, pero, en vez de cloruro de amonio, llevan cloruro de sodio o de potasio.
Duran más porque el zinc no está expuesto a un ambiente ácido como el que provocan los
iones de amonio en la pila convencional. Como los iones se mueven más fácilmente através del electrolito, produce más potencia y una corriente más estable.
Su mayor costo se deriva de la dificultad de sellar las pilas contra las fugas de hidróxido.Casi todas vienen blindadas, lo que impide el derramamiento de los componentes. Sin
embargo, este blindaje no tiene duración ilimitada. Las pilas secas alcalinas son similares a
las pilas secas comunes, con las excepciones siguientes:
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1. El electrólito es básico (alcalino), porque contiene KOH.2. La superficie interior del recipiente de Zn es áspera; esto proporciona un área de contacto
mayor.
Las pilas alcalinas tienen una vida media mayor que las de las pilas secas comunes y
resisten mejor el uso constante.
El voltaje de una pila alcalina está cerca de 1,5 V. Durante la descarga, las reacciones en lapila seca alcalina son:
Ánodo: Zn (s) + 2 OH – (aq) → Zn(OH)2 (s) + 2 e – Cátodo: 2 MnO2 (s) + 2 H2O (l) + 2 e – → 2 MnO(OH) (s) + 2 OH –
(aq) Global: Zn (s) + 2 MnO2 (s) + 2 H2O (l) → Zn(OH)2(aq) + 2 MnO(OH) (s)
El ánodo está compuesto de una pasta de zinc amalgamado con mercurio (total 1%),
carbono o grafito.
Se utilizan para aparatos complejos y de elevado consumo energético. En sus versiones de
1,5 voltios, 6 voltios y 12 voltios se emplean, por ejemplo, en mandos a distancia (control
remoto) y alarmas.
[editar] Baterías de níquel-hierro (Ni-Fe)
Thomas A. Edison con su batería de níquel-hierro
También denominada de ferroníquel. Fué descubierta por Waldemar Jungner en 1899,
posteriormente desarrollada por Thomas Alva Edison y patentada en 1903. En el diseñooriginal de Edison el cátodo estaba compuesto por hileras de finos tubos formados por
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laminas enrolladas de acero niquelado, estos tubos están rellenos de hidróxido de níquel u
oxi-hidróxido de níquel (NiOOH). El ánodo se componía de cajas perforadas delgadas de
acero niquelado que contienen polvo de óxido ferroso (FeO). El electrólito es alcalino, unadisolución de un 20% de potasa cáustica (KOH) en agua destilada. Los electrodos no se
disuelven en el electrolito, las reacciones de carga/descarga son completamente reversibles
y la formación de cristales de hierro preserva los electrodos por lo cual no se produce efectomemoria lo que confiere a esta batería gran duración.1 Las reacciones de carga y descarga
son las siguientes:
en el cátodo 2 NiOOH + 2 H2O + 2 e – ↔ 2 Ni(OH)2 + 2 OH – en el ánodo Fe + 2 OH – ↔ Fe(OH)2 + 2 e –
(Descarga se lee de izquierda a derecha y carga de derecha a izquierda.)2
Ventajas:
Bajo coste Fácil fabricación Admite sobrecargas, repetidas descargas totales e incluso cortocircuitos sin pérdida
significativa de capacidad No es contaminante, no contiene metales pesados y el electrolito diluido se puede usar en
aplicaciones agrícolas. Muy larga vida útil, algunos fabricantes hablan de mas de 100 años de esperanza de vida
en los electrodos y 1.000 ciclos de descarga 100% en el electrolito.3 El electrolito se debecambiar cada 20 años según instrucciones de uso redactadas por el propio Edison.4
Compuesta de elementos abundantes en la corteza de la tierra (hierro, níquel, potasio) Funciona en un mayor rango de temperaturas, entre -40ºC y 46ºC
Desventajas:
Es demasiado duradera y poco lucrativa para un sistema monetario basado en el consumocíclico y la obsolescencia programada.
Voltaje proporcionado: 1,2~1,4VDensidad de energía: 40 Wh/Kg
Energía/volumen: 30 Wh/l
Potencia/peso: 100 W/kg
[editar] Baterías alcalinas de manganeso
Con un contenido de mercurio que ronda el 0,1% de su peso total, es una versión mejoradade la pila alcalina, en la que se ha sustituido el conductor iónico cloruro de amonio por
hidróxido de potasio (de ahí su nombre de alcalina). El recipiente de la pila es de acero, y la
disposición del zinc y del óxido de manganeso (IV) (o dióxido de manganeso) es lacontraria, situándose el zinc, ahora en polvo, en el centro. La cantidad de mercurio
empleada para regularizar la descarga es mayor. Esto le confiere mayor duración, más
constancia en el tiempo y mejor rendimiento. Por el contrario, su precio es más elevado.
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También suministra una fuerza electromotriz de 1,5 V. Se utiliza en aparatos de mayor
consumo como: grabadoras portátiles, juguetes con motor, flashes electrónicos.
El ánodo es de zinc amalgamado y el cátodo es un material polarizador compuesto con base
en dióxido de manganeso, óxido de mercurio (II) mezclado íntimamente con grafito, y en
casos raros, óxido de plata Ag2O (estos dos últimos son muy costosos, peligrosos ytóxicos), a fin de reducir su resistividad eléctrica. El electrólito es una solución de
hidróxido potásico (KOH), el cual presenta una resistencia interna bajísima, lo que permiteque no se tengan descargas internas y la energía pueda ser acumulada durante mucho
tiempo. Este electrólito, en las pilas comerciales se endurece con gelatinas o derivados de la
celulosa.
Este tipo de pila se fabrica en dos formas. En una, el ánodo consta de una tira de zinc
corrugada, devanada en espiral de 0.051 a 0.13 mm de espesor, que se amalgama después
de armarla. Hay dos tiras de papel absorbente resistente a los álcalis interdevanadas con latira de papel de zinc, de modo que el zinc sobresalga por la parte superior y el papel por la
parte inferior. El ánodo está aislado de la caja metálica con un manguito de poliestireno. Laparte superior de la pila es de cobre y hace contacto con la tira de zinc para formar laterminal negativa de la pila. La pila está sellada con un ojillo o anillo aislante hecho de
neopreno. La envoltura de la pila es químicamente inerte a los ingredientes y forma el
electrodo positivo.
Alcalinas
Zinc 14% (ánodo) Juguetes, tocacintas, cámaras fotográficas, grabadoras Dióxido de Manganeso 22% (cátodo) Carbón: 2% Mercurio: 0.5 a 1% (ánodo) Hidróxido de Potasio (electrolito) Plástico y lámina 42%
Contiene un compuesto alcalino, llamado Hidróxido de Potasio. Su duración es seis veces
mayor que la de la pila de zinc-carbono. Está compuesta por dióxido de manganeso, MnO2,
hidróxido de potasio (KOH), pasta de zinc (Zn), amalgamada con mercurio (Hg, en total1%), carbón o grafito (C). Según la Directiva Europea del 18 de marzo de 1991, este tipo de
pilas no pueden superar la cantidad de 0,025% de mercurio.
Este tipo de baterías presenta algunas desventajas:
Una pila alcalina puede contaminar 175.000 litros de agua, que llega a ser el consumopromedio de agua de toda la vida de seis personas.
Una pila común, también llamada de zinc-carbono, puede contaminar 3.000 litros de agua. Zinc, manganeso (Mn), bismuto (Bi), cobre (Cu) y plata (Ag): Son sustancias tóxicas, que
producen diversas alteraciones en la salud humana. El zinc, manganeso y cobre sonesenciales para la vida, en cantidades mínimas, y tóxicos en altas dosis. El bismuto y laplata no son esenciales para la vida.
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[editar] Baterías de níquel-cadmio (Ni-Cd)
Utilizan un cátodo de hidróxido de níquel y un ánodo de un compuesto de cadmio. Elelectrolito es de hidróxido de potasio. Esta configuración de materiales permite recargar la
batería una vez está agotada, para su reutilización. Sin embargo, su densidad de energía es
de tan sólo 50 Wh/kg, lo que hace que tengan poca capacidad. Admiten sobrecargas, sepueden seguir cargando cuando ya no admiten mas carga, aunque no la almacena. Admiten
un gran rango de temperaturas de funcionamiento.
Voltaje proporcionado: 1,2V Densidad de energía: 50 Wh/Kg Capacidad usual: 0.5 a 1.0 Amperios (en pilas tipo AA) Efecto memoria: muy Alto
Balocchi, Emilio (1996). Química General (3º edición). pp. 664.
[editar] Baterías de níquel-hidruro metálico (Ni-MH)
Utilizan un ánodo de hidróxido de níquel y un cátodo de una aleación de hidruro metálico.
Este tipo de baterías se encuentran menos afectadas por el llamado efecto memoria. No
admiten bien el frío extremo, reduciendo drásticamente la potencia eficaz que puedeentregar. Voltaje proporcionado: 1,2V Densidad de energía: 80 Wh/Kg Capacidad usual:
0.5 a 2.8 Amperios (en pilas tipo AA) Efecto memoria: bajo
[editar] Baterías de iones de litio (Li-ion)
Las baterías de iones de litio (Li-ion) utilizan un ánodo de grafito y un cátodo de óxido de
cobalto, trifilina (LiFePO4) u óxido de manganeso. Su desarrollo es más reciente, y permitellegar a altas densidades de capacidad. No admiten descargas, y sufren mucho cuando éstas
suceden por lo que suelen llevar acoplada circuitería adicional para conocer el estado de la
batería, y evitar así tanto la carga excesiva, como la descarga completa. Apenas sufren elefecto memoria y pueden cargarse sin necesidad de estar descargadas completamente, sinreducción de su vida útil. No admiten bien los cambios de temperatura.
Voltaje proporcionado:
- A Plena carga: Entre 4.2V y 4.3V dependiendo del fabricante
- A carga nominal: Entre 3.6V y 3.7V dependiendo del fabricante
- A baja carga: Entre 2,65V y 2,75V dependiendo del fabricante (este valor no es un límite,
se recomienda).
Densidad de energía: 115 Wh/Kg Capacidad usual: 1.5 a 2.8 Amperios (en pilas tipo AA) Efecto memoria: muy bajo
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[editar] Baterías de polímero de litio (LiPo)
Son una variación de las baterías de iones de litio (Li-ion). Sus características son muysimilares, pero permiten una mayor densidad de energía, así como una tasa de descarga
bastante superior. Estas baterías tienen un tamaño más reducido respecto a las de otros
componentes. Su tamaño y peso las hace muy útiles para equipos pequeños que requieranpotencia y duración, como manos libres bluetooth.
[editar] Pilas de combustible
La pila de combustible no se trata de un acumulador propiamente dicho, aunque convierte
energía química en energía eléctrica y es recargable. Funciona con hidrógeno (Se usan otros
combustibles como el metano o el metanol para obtener el hidrógeno).
[editar] Condensador de alta capacidad
Aunque los condensadores de alta capacidad no sean acumuladores electroquímicos ensentido estricto, en la actualidad se están consiguiendo capacidades lo suficientemente
grandes (varios faradios, F) como para que se los pueda utilizar como baterías cuando las
potencias a suministrar sean pequeñas, en relación a su capacidad de almacenamiento deenergía.
Por ello se usan como batería en algunos relojes de pulsera que recogen la energía en formade luz a través de células fotovoltaicas, o mediante un pequeño generador accionado
mecánicamente por el muelle de la cuerda del reloj.
Aunque funcionan como acumuladores se les suele llamar "condensadores", ya que
condensan o almacenan la corriente eléctrica aunque ésta fluctúe en el circuito.
[editar] Efecto memoria
Es un efecto en el que en cada recarga se limita el voltaje o la capacidad (a causa de untiempo largo, una alta temperatura, o una corriente elevada), reduciendo la capacidad de
almacenar energía, al crearse cristales en el interior de la batería.
[editar] Parámetros de un acumulador
La tensión o potencial (en voltios) es el primer parámetro a considerar, pues es el quesuele determinar si el acumulador conviene al uso a que se le destina. Viene fijado por elpotencial de reducción del par redox utilizado; suele estar entre 1 V y 4 V por elemento.
La cantidad de corriente que puede Almacenar el elemento o capacidad del acumulador,se mide en Amperios hora (Ah) y es el segundo parámetro a considerar. Especialimportancia tiene en algunos casos la intensidad de corriente máxima obtenible ampere (A); p. ej., los motores de arranque de los automóviles exigen esfuerzos muy grandes de la
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batería cuando se ponen en funcionamiento (centenas de A), pero actúan durante pocotiempo.
La capacidad eléctrica se mide en la práctica por referencia a los tiempos de carga y dedescarga en A. La unidad SI es el coulomb (C)
C = A x s = A x h/3600 => Ah = 3600 C.
La energía que puede suministrar una batería depende de su capacidad y de su voltaje, semide habitualmente en Wh (vatios-hora); la unidad SI es el julio.
J = W*s = W*h/3600 => Wh = 3600 J; J = 0,278 mWh Como W = A*V => Wh = Ah*V
(La energía se obtiene multiplicando la capacidad por el voltaje).
Téngase en cuenta, sin embargo, que, cuando le den indicaciones en el cuerpo de las
baterías o en sus envases, como "Cárguese a 120 mA durante 12 horas", el producto
resultante excederá la capacidad del acumulador, el exceso de "carga" se disipa dentro de labatería en forma de calor a causa de su "resistencia interna". Si la capacidad del acumulador
fuesen 1200 mAh y se le aplicara una corriente de carga de 120 mA durante 12 horas.
120*12 = 1440 mAh, por lo que 240 mAh será la carga convertida en calor dentro de labatería y 1200 mAh la efectivamente almacenada en ella. Para calcular la energía perdida
bastaría multiplicar los 240mAh de "exceso" de carga por la tensión de carga.
1 Ah = 3600 C
1 C = 1 Ah/3600 = 0,278 mAh.
1 Wh = 3600 J
La resistencia de las baterías es muy inferior a la de las pilas, lo que les permite suministrarcargas mucho más intensas que las de éstas, sobre todo de forma transitoria. Por ejemplo,la resistencia interna de una batería de plomo-ácido es de 0,006 ohm, y la de otra de Ni-Cd, de 0,009 ohm.
Otra de las características importantes de una batería es su masa o su peso, y la relaciónentre ella y la capacidad eléctrica (Ah/kg) o la energía (Wh/kg) que puede restituir. Enalgunos casos puede ser también importante el volumen que ocupe (Ah/m3) o (Ah/litro).
El rendimiento es la relación porcentual entre la energía eléctrica recibida en el proceso de
carga y la que el acumulador entrega durante la descarga. La batería de plomo-ácido tieneun rendimiento de más del 90%. las baterías Ni-CD un 83%
[editar] Tabla comparativa de los diferentes tipos de
acumulador
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Tipo Energía/
peso
Tensión por
elemento (V)
Duración
(número de
recargas)
Tiempo de
carga
Auto-descarga
por mes (% del
total)
Plomo
30-40
Wh/kg 2 V 1000 8-16h 5 %
Ni-Fe 30-55
Wh/kg 1,2 V + de 10.000 4-8h 10 %
Ni-Cd 48-80
Wh/kg 1,25 V 500 10-14h * 30%
Ni-Mh 60-120
Wh/kg 1,25 V 1000 2h-4h * 20 %
Li-ion 110-160
Wh/kg 3,16 V 4000 2h-4h 25 %
Li-Po 100-130
Wh/kg 3,7 V 5000 1h-1,5h 10%
* Las baterías de Níquel se pueden cargar hasta en 30 minutos, con cargas rápidas, pero
disminuye su vida, y se calientan en exceso, siendo las únicas que admiten este tipo de
cargas.
[editar] Las baterías como contaminantes
Como se ha visto, la mayoría de baterías contienen metales pesados y compuestosquímicos, muchos de ellos perjudiciales para el medio ambiente. En la mayoría de los
países no está permitido tirarlas a la basura y es obligatorio llevarlas a un centro de
reciclado. También, la mayoría de los proveedores y tiendas especializadas se hacen cargode las baterías gastadas. Es muy importante cumplir con estas medidas de precaución.
La liberación del mercurio contenido en pilas ha ocurrido a consecuencia del uso de trestipos de pilas: las de óxido de mercurio, las de C-Zn y las alcalinas. En el primer tipo, elcontenido de dicho metal es del 33%, y se usaron tanto en el modelode botón como enotros tamaños, a partir de 1955. Teóricamente, se dejaron de producir en 1995, aunquehay fuentes de información que indican que dicho proceso continúa en Asia y sedistribuyen en el mercado internacional.
Para el segundo y tercer tipo de pilas, se sabe que durante varias décadas, antes de 1990, seles agregaba mercurio (entre 0,5 a 1,2%) para optimizar su funcionamiento, siendo las
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alcalinas las de mayor contenido; también el carbón que contienen algunas veces está
contaminado con este metal de manera natural.
En 1999, el INE de México solicitó un análisis de muestras de tres marcas diferentes de
pilas del tipo AA, de consumo normal en México, de las cuales dos eran de procedencia
asiática (de C-Zn) y una alcalina de procedencia europea. Los resultados fueron lossiguientes: para las de procedencia asiática, los valores obtenidos fueron de 0,18 mg/kg y
de 6,42 mg/kg; en cuanto a la de procedencia europea el resultado fue de 0,66 mg/kg;dichas cantidades, equivalentes a partes por millón, no rebasan los límites de 0,025%
establecidos en el Protocolo sobre metales pesados adoptado en 1998 en Aarhus,
Dinamarca, por los países miembros de la Comisión Económica para Europa de las
Naciones Unidas (UNECE).
El muestreo anterior fue un hecho aislado y sería conveniente en un futuro seguir
analizando el contenido de mercurio en el mayor número de marcas posibles. En México,otras fuentes de mercurio la constituyen la industria de cloro/sosa, que lo utiliza en su
proceso; también productos como termómetros, varios tipos de interruptores y lámparasfluorescentes. Según información oficial ya no se extrae mercurio en México, aunque sedispone de datos sobre importación por un monto de 130 toneladas en los últimos tres años.
El mercurio es un contaminante local y global por excelencia. La química ambiental
correspondiente a este metal tóxico es muy compleja, dadas sus propiedades; se evapora atemperatura ambiente y sus átomos viajan lejos; al ser depositado en los cuerpos de agua se
transforma en mercurio orgánico (metil-mercurio) por mecanismos aeróbicos o
anaeróbicos; es así como se contaminan, entre otros, los pescados y mariscos. Otra forma
de intoxicación por mercurio es la inhalación de los vapores emitidos por el mercurio en suforma metálica en ambientes cerrados. El metil-mercurio puede atravesar la placenta,
acumularse, y provocar daño en el cerebro y en los tejidos de los neonatos, quienes son
especialmente sensibles a esta sustancia. También puede existir exposición al mercurio através de la leche materna; en este caso, los efectos pueden provocar problemas dedesarrollo, retrasos en el andar, en el habla o mentales, falta de coordinación, ceguera y
convulsiones. En adultos, la exposición constante, a través de la ingesta de alimentos
contaminados, pescados por lo general, puede provocar cambios de personalidad, pérdidade visión, memoria o coordinación, sordera o problemas en los riñones y pulmones. La
Agencia Internacional para la Investigación sobre el Cáncer (IARC, por sus siglas en
inglés) de la Organización Mundial de la Salud (OMS), considera al metil-mercurio y suscompuestos como posiblemente carcinogénico en seres humanos (Grupo 2B). El metil-
mercurio, que es la forma más tóxica, se acumula en los tejidos de los peces; los
especímenes de mayor tamaño y de mayor edad tienden a concentrar niveles de mercurio
más altos.
Manganeso, dado que los tipos de pila más consumidos son alcalinas y C-Zn(aproximadamente el 76% del consumo total de pilas y baterías), el óxido de manganesocontenido en ellas es el contaminante que en mayor volumen se ha liberado al medioambiente en las últimas cuatro décadas, lo que representa aproximadamente 145,917toneladas (cuadro 10). Respecto de los efectos adversos ocasionados en la salud humanapor esta sustancia, diversos estudios sugieren efectos neurológicos serios por exposiciónoral al manganeso.
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Por ejemplo, un estudio hecho por la OMS reporta que en 1981 se notificó una intoxicación
en una comunidad de Japón, debida a que cerca de un pozo de agua se enterraron
aproximadamente 400 piezas de pilas a una distancia aproximada de dos metros, lo cualprovocó 16 casos de envenenamiento; tres fueron fatales (incluyendo un suicidio). Los
niveles de manganeso detectados en el agua de ese pozo fueron de 14 miligramos por litro,
mientras que en otros dos pozos los niveles alcanzaron 8 y 11 miligramos por litro. Lossujetos de la comunidad exhibieron desórdenes de tipo psicológico y neurológico asociados
a la intoxicación.
Un rodamiento (en España y Colombia), también denominado rulemán, rúleman (en
Argentina, derivado del francés "Roulement"); rolinera, balinera o balero (en México y
Venezuela) o rodaje (en Perú) o caja de bolas (en Cuba, República Dominicana y PuertoRico) o rol en Costa Rica o también bolillero rodajes, es un tipo de cojinete, que es un
elemento mecánico que reduce la fricción entre un eje y las piezas conectadas a éste por
medio de rodadura, que le sirve de apoyo y facilita su desplazamiento.
Contenido
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1 Descripción 2 Tipos de rodamientos
o 2.1 Rodamientos rígidos de bolas
o 2.2 Rodamientos de una hilera de bolas con contacto angular
o 2.3 Rodamientos de agujas
o 2.4 Rodamientos de rodillos cónicos
o 2.5 Rodamientos de rodillos cilíndricos de empuje
o 2.6 Rodamientos axiales de rodillos a rótula o 2.7 Rodamientos de bolas a rótula
o 2.8 Rodamientos de rodillos cilíndricos
o 2.9 Rodamientos de rodillos a rótula
o 2.10 Rodamientos axiales de bolas de simple efecto
o 2.11 Rodamientos de aguja de empuje
3 Véase también
4 Enlaces externos
[editar] Descripción
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El elemento rotativo que puede emplearse en la fabricación del rodamiento, pueden ser: debolas, de rodillos o de agujas.
En los rodamientos el movimiento rotativo, según el sentido del esfuerzo que soporta,pueden ser axiales, radiales y axiales-radiales.
Un rodamiento radial es el que soporta esfuerzos radiales, que son esfuerzos de dirección
normal a la dirección que pasa por el centro de su eje, como por ejemplo una rueda, es axial
si soporta esfuerzos en la dirección de su eje, ejemplo en quicio, y axial-radial si los puede
soportar en los dos, de forma alternativa o combinada.
La fabricación de los cojinetes de bolas o rodamientos es la que ocupa en tecnología un
lugar muy especial, dados los procedimientos para conseguir la esfericidad perfecta de la
bola. Los mayores fabricantes de ese tipo de rodamientos emplean el vacío para tal fin. Elmaterial es sometido a un tratamiento abrasivo en cámaras de vacío absoluto. El producto
final no es casi perfecto, también es atribuida la gravedad como efecto adverso.
[editar] Tipos de rodamientos
Cada clase de rodamientos muestra propiedades características, que dependen de su diseño
y que lo hace más o menos apropiado para una aplicación dada. Por ejemplo, los
rodamientos rígidos de bolas pueden soportar cargas radiales moderadas así como cargas
axiales pequeñas. Tienen baja fricción y pueden ser producidos con gran precisión. Por lotanto, son preferidos para motores eléctricos de medio y pequeño tamaño. Los rodamientos
de rodillos esféricos pueden soportar cargas radiales muy pesadas y son oscilantes, lo queles permite asumir flexiones del eje, entre dos rodamientos, que soportan un mismo eje.
Estas propiedades los hacen muy populares para aplicaciones por ejemplo en ingenieríapesada, donde las cargas son fuertes, así como las deformaciones producidas por las cargas,
en máquinas grandes es también habitual cierta desalineación entre apoyos de los
rodamientos.
[editar] Rodamientos rígidos de bolas
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Rodamientos rígidos de bolas.
Son usados en una gran variedad de aplicaciones. Son fáciles de diseñar, no separables,capaces de operar en altas e incluso muy altas velocidades y requieren poca atención o
mantenimiento en servicio. Estas características, unidas a su ventaja de precio, hacen a
estos rodamientos los más populares de todos los rodamientos.
[editar] Rodamientos de una hilera de bolas con contacto angular
El rodamiento de una hilera de bolas con contacto angular tiene dispuestos sus caminos derodadura de forma que la presión ejercida por las bolas es aplicada oblicuamente con
respecto al eje. Como consecuencia de esta disposición, el rodamiento es especialmente
apropiado para soportar no solamente cargas radiales, sino también grandes cargas axiales,debiendo montarse el mismo en contraposición con otro rodamiento que pueda recibir carga
axial en sentido contrario.
[editar] Rodamientos de agujas
Son rodamientos con rodillos cilíndricos muy delgados y largos en relación con su menor
diámetro. A pesar de su pequeña sección, estos rodamientos tienen una gran capacidad decarga y son eminentemente apropiados para las aplicaciones donde el espacio radial es
limitado.
[editar] Rodamientos de rodillos cónicos
El rodamiento de rodillos cónicos, debido a la posición oblicua de los rodillos y caminos de
rodadura, es especialmente adecuado para resistir cargas radiales y axiales simultáneas.
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Para casos en que la carga axial es muy importante hay una serie de rodamientos cuyo
ángulo es muy abierto. Este rodamiento debe montarse en oposición con otro rodamiento
capaz de soportar los esfuerzos axiales en sentido contrario. El rodamiento es desmontable;el aro interior con sus rodillos y el aro exterior se montan cada uno separadamente.
[editar] Rodamientos de rodillos cilíndricos de empuje
Son apropiados para aplicaciones que deben soportar pesadas cargas axiales. Además, son
insensibles a los choques, son fuertes y requieren poco espacio axial. Son rodamientos deuna sola dirección y solamente pueden aceptar cargas axiales en una dirección. Su uso
principal es en aplicaciones donde la capacidad de carga de los rodamientos de bolas de
empuje es inadecuada. Tienen diversos usos industriales, y su extracción es segura.
[editar] Rodamientos axiales de rodillos a rótula
Rodamiento axial.
El rodamiento axial de rodillos a rótula tiene una hilera de rodillos situados oblicuamente,los cuales, guiados por una pestaña del aro fijo al eje, giran sobre la superficie esférica del
aro apoyado en el soporte. En consecuencia, el rodamiento posee una gran capacidad de
carga y es de alineación automática. Debido a la especial ejecución de la superficie deapoyo de los rodillos en la pestaña de guía, los rodillos giran separados de la pestaña por
una fina capa de aceite. El rodamiento puede, por lo mismo, girar a una gran velocidad, aun
soportando elevada carga. Contrariamente a los otros rodamientos axiales, éste puede
resistir también cargas radiales.
[editar] Rodamientos de bolas a rótula
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Rodamiento de bolas a rótula.
Los rodamientos de bolas a rótula tienen dos hileras de bolas que apoyan sobre un caminode rodadura esférico en el aro exterior, permitiendo desalineaciones angulares del ejerespecto al soporte. Son utilizados en aplicaciones donde pueden producirse
desalineaciones considerables, por ejemplo, por efecto de las dilataciones, de flexiones enel eje o por el modo de construcción. De esta forma, liberan dos grados de libertad correspondientes al giro del aro interior respecto a los dos ejes geométricos perpendiculares
al eje del aro exterior.
Este tipo de rodamientos tienen menor fricción que otros tipos de rodamientos, por lo que
se calientan menos en las mismas condiciones de carga y velocidad, siendo aptos para
mayores velocidades.
[editar] Rodamientos de rodillos cilíndricos
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Rodamiento de rodillos cilíndricos del tipo NUP.
Un rodamiento de rodillos cilíndricos normalmente tiene una hilera de rodillos. Estos
rodillos son guiados por pestañas de uno de los aros, mientras que el otro aro puede tener
pestañas o no.
Según sea la disposición de las pestañas, hay varios tipos de rodamientos de rodilloscilíndricos:
Tipo NU: con dos pestañas en el aro exterior y sin pestañas en el aro interior. Sólo
admiten cargas radiales, son desmontables y permiten desplazamientos axiales
relativos del alojamiento y eje en ambos sentidos.
Tipo N: con dos pestañas en el aro interior y sin pestañas en el aro exterior. Sus
características similares al anterior tipo.
Tipo NJ: con dos pestañas en el aro exterior y una pestaña en el aro interior. Puede
utilizarse para la fijación axial del eje en un sentido. Tipo NUP: con dos pestañas integrales en el aro exterior y con una pestaña integral
y dos pestañas en el aro interior. Una de las pestañas del aro interior no es integral,
es decir, es similar a una arandela para permitir el montaje y el desmontaje. Se
utilizan para fijar axialmente un eje en ambos sentidos.
Los rodamientos de rodillos son más rígidos que los de bolas y se utilizan para cargas
pesadas y ejes de gran diámetro.
[editar] Rodamientos de rodillos a rótula
El rodamiento de rodillos a rótula tiene dos hileras de rodillos con camino esférico comúnen el aro exterior siendo, por lo tanto, de alineación automática. El número y tamaño de sus
rodillos le dan una capacidad de carga muy grande. La mayoría de las series puede soportarno solamente fuertes cargas radiales sino también cargas axiales considerables en ambas
direcciones. Pueden ser reemplazados por rodamientos de la misma designación que se dará
por medio de letras y números según corresponda a la normalización determinada.
[editar] Rodamientos axiales de bolas de simple efecto
El rodamiento axial de bolas de simple efecto consta de una hilera de bolas entre dos aros,
uno de los cuales, el aro fijo al eje, es de asiento plano, mientras que el otro, el aro apoyado
en el soporte, puede tener asiento plano o esférico. En este último caso, el rodamiento seapoya en una contraplaca. Los rodamientos con asiento plano deberían, sin duda, preferirse
para la mayoría de las aplicaciones, pero los de asiento esférico son muy útiles en ciertoscasos, para compensar pequeñas inexactitudes de fabricación de los soportes. El rodamiento
está destinado a resistir solamente carga axial en una dirección.
[editar] Rodamientos de aguja de empuje
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Pueden soportar pesadas cargas axiales, son insensibles a las cargas de choque y proveen
aplicaciones de rodamientos duras requiriendo un mínimo de espacio axial.
Tipos de Aluminio. El aluminio no se encuentra en estado nativo. Abunda mucho en la naturaleza
combinado, integrando arcillas y feldespatos. Se obtiene por métodos electrolíticos de la criolita ofluoruro de aluminio y sodio. Es de color blanco azulado, brillante, estructura fibrosa, más duro que el
estaño pero menos que el cobre y el zinc.
Es inalterable al aire; expuesto a la humedad forma en su superficie una película protectorade óxido que lo inmuniza contra la acción atmosférica y el agua. Es muy dúctil y maleable,
pudiéndose obtener en Oliz y hojas como el oro. Funde a los 660° C. En frío no es atacable
por los ácidos. Las aplicaciones del metal son múltiples. Aparte de la fabricación de
utensilios domésticos se usa en forma intensa en la fabricación de motores, aviones y piezaspara la industria en general. En construcción se lo emplea cuando el factor peso es
importante; se obtiene en forma de chapas de 0,02 a 5 mm de espesor, alambres de 1 a 5
mm de diámetro y ángulos de lados iguales o desiguales. El mayor uso es combinado, enespecial con el cobre. Como la película protectora tiene la propiedad de reaccionar con lasanilinas y absorberlas, permite el coloreado del metal con tintes atractivos a la para que
duraderos, con lo que se tiene un campo de aplicación muy grande para la decoración.
El empleo del aluminio en construcción es cada vez mayor. Se lo está ensayando
actualmente para sustituir al hierro en aquellos casos en que la duración de éste impone una
atención constante. Así, en la construcción del puente Gras River Bridge de Massena,EEUU, se empleó exclusivamente aleación de aluminio Alcoa 14-S.T de la Aluminium
Company of América. Con ello se obtuvo un puente muy liviano y muy resistente a la
acción altamente corrosiva de una atmósfera industrial. Las aleaciones ofrecidas al
comercio, poseen cualidades mecánicas que dependen de la composición. La AluminiumCompany produce los Alcoa 14-S.T; 17-S.T; 24-S.T; 53-S.T; 61-S.T; y 52-5 ¾ H, cada uno
con una característica determinada. Así la Alacoa 61-S.T. tiene las siguientes:
Peso específico.................................................2,71 Ton/m3Resistencia a la tracción...................................3150 kg/cm2
Límite de elasticidad........................................2750 kg/cm2
Alargamiento proporcional..............................15%Módulo de elasticidad......................................E= 700.00 kg/cm2
También se está empleando el aluminio para alivianar puentes existentes, sustituyendo lasvigas de acero de los tableros para vigas de aleación de aluminio, como el puente de
Smithfield, en Pittsburg, EEUU, donde se ganaron 3 Ton/m. lo que redundó en una mayorcapacidad de carga útil. Los andamios de caños tubulares de aluminio en lugar de los
hierro, permiten una rapidez mayor en el armado y desarme, lo cual beneficia en la parteeconómica de la obra. La aleación del 78% de zinc y 22% de aluminio resulta una plancha
plástica, puede ser soldada por puntos y por fusión, también por latón y acero. (Articuloenviado por: Tomas Morel. España Email: Prefiere anonimato)
5/14/2018 mecanismode peausieller - slidepdf.com
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