UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ TALLER AUTOMOTRIZ
O DE LO DE MUELLE MUELLEMULTIPLE MULTIPLEDE DEHOJAS HOJASOOBALLESTAS BALLESTASDE DESUSPENSION SUSPENSIONPARA PARACA CA
CATEDRÁTICO
:
ING. Jorge SALAZAR MERCADO
PRESENTADO POR
:
VELASQUEZ GUZMAN Juan Alberto
SEMESTRE
:IX I
HUANCAYO – PERÚ 2010-II
CALCULO DE MUELLE MULTIPLE DE HOJAS O BALLESTAS DE SUSPENSION PARA CAMION “ą Fąс” I.
RESUMEN
El presente trabajo describe el sistema de ballestas de suspensión de un camión. Para su realización se utilizó cálculo matemático que se basa en la siguiente formula de flexión. Ya que en este caso existe un contacto múltiple entre las distintas hojas que componen las ballestas. .
II.
INTRODUCCIN
Se ealuó la posibilidad de un camión para soportar una carga! a su carga máxima la cual puede proocar la rotura del sistema de ballestas con que cuenta actualmente. "a suspensión delantera consta de una sola ballesta. "a suspensión trasera consta de una ballesta principal! la cual trabaja permanentemente! # una ballesta secundaria la cual trabaja cuando se ha producido una cierta deflexión de la principal! aumentando la rigidez de la suspensión # de esa manera permitiendo soportar una ma#or carga. $s% la suspensión se adapta al peso! eitando que sea mu# dura con poca carga! o que resulte blanda cuando se tiene mucha carga.
Sistema de ballestas del camión.
III.
MARCO TEORICO! MUELLE MULTIPLE DE HOJAS O BALLESTAS
"as balletas se continúan empleando siempre. Pueden soportar! aparte de los esfuerzos de flexión! tambi&n esfuerzos cortantes # poseen un determinado amortiguamiento propio. Sus hojas integrantes se desgastan realmente en el sericio! pero son fáciles de construir # de rápido intercambio. 'n muelle múltiple de hojas o ballestas esta formado por arias hojas que tienen distinto radio de curatura # se aprietan unas contra otras mediante el perno capuchino. (on ello se obtiene una carga uniforme sobre las distintas hojas de balletas. "a hoja mas larga tambi&n denominada hoja maestra! asume la función de gu%a de los muelles as% como de los ejes. En general es algo mas grueso que las otras # en los extremos posee unos
terminales formando ojo! para ello dispone en sus puntas de extremos doblados en forma de tubo para hacer posible la fijación de las ballestas al bastidor. Estos extremos curados reciben el nombre de )jos. "as hojas constitutias de la ballesta se mantienen unidas mediante las correspondientes abrazadera o llamadas bridas en ' que cumplen la misión de abrazar las hojas para que &stas se mantengan dentro del mismo plano # no se desalineen durante el trabajo de absorción de los golpes que recibe la rueda.
"os muelles son un conjunto de hojas las cuales al estar unidas! poseen una curatura que les permite deformarse ante una determinada carga.
*ebido a las deformaciones que soporta el muelle se producen ariaciones en su longitud! siendo necesario para su montaje mantener fijo un extremo # piotante o móil el otro como se muestra en la figura.
"os esfuerzos que soportan los muelles son esfuerzos de flexión. "a carga que puede soportar un muelle está en función del número de hojas! el espesor de las hojas! el ancho de la hoja! la longitud del muelle # del material con que está fabricado. 'n m&todo aproximado para la siguiente fórmula.
"#$"%$#& $# "#&'# a soportar por un muelle se presenta en
F=N.b.e2.σ6.l
D()*+! +, semicarga del muelle en cada extremo. -, -úmero de hojas del muelle.
l, "ongitud de la semicuerda en mm. b, $ncho de las hojas en mm. e, espesor de las hojas en mm.
σ, Esfuerzo de la flexión bajo la carga +. Su alor oscila entre /01/ 2g3 mm2 bajo carga estática. Esta fórmula resulta aplicable bajo las siguientes condiciones, ✔
"a carga total que puede soportar un muelle es igual a 4+. ✔ Se considera un muelle sim&trico
✔
"a carga estática corresponde al peso que soporta el muelle cuando el eh%culo se encuentra sin moimiento.
Para el "#$"%$( $errns 6789
*+$ +,%+&( en las ballesta están dadas por la ecuación de 5*ean
σ=3.P.L2.b.N.e2
D()*+! P, carga del muelle en cada extremo en 2ilogramos -, -úmero de hojas del muelle. ", distancia entre soportes de la ballesta en mm. b, $ncho de las hojas en mm. e, espesor de las hojas en mm.
σ, Esfuerzo de la flexión bajo la carga P. Su alor oscila entre /01/ 2g3 mm2
I.
CARACTERISTICAS /ENERALES
"os muelles están formados por un conjunto elástico de láminas! se constru#en de acero especial de alta calidad # se les confiere la elasticidad deseada mediante diersos tratamientos t&rmicos de temple # reenido! tiene la caracter%stica fundamental de poder doblarse considerablemente bajo la acción de una fuerza! retornando a su posición original en cuanto esta fuerza que la dobla desaparece. El acero especial para muelles contiene además de hierro # carbón! tambi&n cromo! silicio # manganeso. Se puede templar al agua # al aceite. :odelo
; +;<
Peso útil 52g.9 Peso se!o 52g.9 Peso b#$to %&'(
385 3" ))5
*elantero
*+llest+s semiel%pticas
Suspensión =rasero
II.
>allestas principales # auxiliares de hojas
semieli,ti!+s.
CALCULOS Y RESULTADOS -. CALCULO PARA SOPORTAR LA CAR/A DE UN MUELLE DEL
CAMION MODELO “ąFąс”
2F12F2
2F12F2
22F3
22F12F23
Para nuestros cálculos consideraremos un esfuerzo de la flexión igual a, σ4506'7882
I. CAR/A EJE TRASERO
#. B#$$+,9# :&;)";:#$ -?@
F-?))58256565
l?A1Amm
F-=/"6 0'
b?@Amm
P-=2F-=""20'
e?8mm
σ?A/Bg3mm4
<. B#$$+,9# #%=;$;#& -?6/
F-?-)5-256)
l?@//mm
F2=8"30'
b?@Amm
P2=2F2=-)860'
e?6/mm
σ?A/Bg3mm4
POR TANTO!
2F-12F2 ?774C6@81?4@@8Bg 5(ada ballesta9
I. CAR/A DEL EJE DELANTERO -?8
F3?8)5-256)
l?@//mm
F3=)-/0'
b?@Amm
P3=2F3=-/280' 5(ada ballesta9
e?6/mm
σ?A/Bg3mm4
➢
Para el caso del eh%culo se estimaD una distribución de carga,
(arga eje trasero, AAA1Bg (arga eje delantero, 48A1Bg
4@@8Bg 5cada ballesta9 648Bg 5cada ballesta9
864Bg
B#$$+,9#, :&;)";:#$+, > #%=;$;#&+, *+ ?(@#, ,+8;+$;:9;"#, ,%,:+),;) 9&#,+&(3
B#$$+,9# ,+8;+$;:9;"#, ,%,:+),;) *+$#)9+&(3
1. CALCULO PARA SOPORTAR LOS ESFUEROS DE LOS MUELLES
EJE TRASERO
#. B#$$+,9# :&;)";:#$
-?@
σ?3""2--32)5)82
"?66/mm
σ=5./5 0'mm2
b?@Amm e?8mm
P-?774Bg
<. B#$$+,9# #%=;$;#& -?6/
σ?3-)86-/2)5--2
"?6//mm
σ=5.85 0'mm2
b?@Amm e?6/mm
P2?6@81Bg
EJE DELANTERO -?8
σ?3-/28-/2)58-2
"?6//mm
σ=/""85 0'mm2
b?@Amm e?6/mm
P3?648Bg
I.
CONCLUSIONES
El calculo de la carga total de las ballestas es de 864 Bg !que es optimo para que pueda resistir a su propio Peso >ruto que es de @@A/Bg! el cual podrá resistir si a este camión lo exceden en sobre carga. ➢ En un principio! fueron los camiones # demás eh%culos pesados los modelos a seguir para la fabricación de la suspensión. Es as% como se adquirieron el sistema de ballesta. ➢ Fueda claro que aunque &ste es un sistema robusto # resistente! la comodidad # el confort de los pasajeros quedan a un segundo plano ➢
➢
G.
>uscando mejorar la sensación de comodidad en el desplazamiento de los eh%culos! los fabricantes decidieron hacer cambios en este sistema. $lgunos modificaron sustancialmente las ballestas en s% mismas! quitando hojas # agregando buenos amortiguadores. *e esta forma consiguieron disminuir los brincos de los eh%culos # brindar un poco más de suaidad en el andar. Pero algunos fabricantes fueron más lejos # sustitu#eron por completo las ballestas! incorporando muelles helicoidales regulados por amortiguadores de tipo hidráulico. >G>"G)HI$+G$ ➢
➢
➢
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ANEOS
