EL DETALLE IMPORTA: SILENTBLOCK Y MUELLES DE PLATILLO

Sujeción de motor al bastidor en tractor John Deere

Algún lector recordará la entrada “vibraciones en el tractor” en el cual intentaba transmitir la importancia de tener los medios suficientes para controlar las vibraciones transmitidas al conductor mientras conduce el tractor agrícola. También sabréis de mi vocación por el detalle importa y es que no todo es lo mismo aunque lo parezca.

La entrada actual está referida a dos componentes realmente importantes pero que se ven poco. Por una parte me refiero a los silentblock del tractor que es un elemento “algo conocido” para los usuarios más entendidos; el otro si que pasa casi desapercibido para un usuario “habitual” y son las arandelas muelle.

Ambos componentes son sin embargo de esos que marcan la diferencia entre un producto de calidad y un producto genérico. En ambos son donde podemos asegurar que “el detalle importa”

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Si hay un producto manufacturado que me provoca pasión este es el submarino. Nada que ver con los tractores. El submarino es un “cacharro” que me quita todo el tiempo libre en lectura. Por lo que sea siento autentica admiración por esos engendros. Bueno pues resulta que no hace 3 semanas estaba charlando con un conocido que trabaja en una empresa proveedora de Navantia que como alguno sabrá está fabricando el submarino diesel-eléctrico presumiblemente más tecnológico del mundo (¡si somos capaces de hacerlo flotar! porque !anda que….!)

Punto pivote en cabina suspendida

Bueno pues para el lector no dado a “entender” de submarinos le diré que la virtud principal de un submarino de guerra es “pasar desapercibido” y para eso su firma acústica es esencial: es decir no debe dejarse ver (lógico) pero tampoco oír. Para los ingenieros uno de los problemas clave es aislar todos los sonidos que produce el submarino y que no lleguen a transmitirse al agua (que es muy buena propagadora de sonidos) y ahí es donde entran los silentblock. Bueno pues me decía este conocido de la tecnología que estaban usando en los silentblock que aíslan los componentes de la estructura resistente para evitar la “fuga” de ruido y me provocaba placer ver que, en muchas usos, su tecnología de silentblock es idéntica a la nuestra, a los de los tractores. Pero en sí no debe extrañar ya que el fenómeno de la amortiguación y el aislamiento de vibraciones es un campo complejo pero el problema siempre es el mismo aunque cambie la solución (eso sí para encontrar la solución hay que considerar muchos factores y por cierto ahí también intervienen mucho las matemáticas... pero esto es otra historia y a ver si otro día lo cuento)

SILENTBLOCK

En los tractores en cuanto a elementos antivibratorios (sin recurrir al resorte y amortiguador) existen la solución de la suspensión elástica en base de caucho o elastómero.

El silentblock es una suspensión elástica y se usa para absorber pequeñas diferencias entre ejes de fijación. El silentblock filtra la frecuencia de excitación consiguiendo neutralizar tanto ruidos como vibraciones que de otra forma se producirían entre el componente mecánico y la estructura donde se apoya.

Arandela muelle

El ingeniero elige un tipo u otro de silentblock en función de la carga, el espacio disponible y características de la excitación.

El nombre de silentblock viene de una traducción libre del inglés y que vendría a ser “bloque silencioso”. En español sería “taco de goma” para evitar vibraciones.

Un silentblock se construye con un elástomero, generalmente caucho (en ocasiones también se usa un tejido de hilo de acero) inyectado entre dos cilindros concéntricos.

Donde podemos verlos?: pues en infinidad de sitios, para la fijación del motor al bastidor, para la fijación de la cabina al cuerpo del tractor, en sistemas de suspensión, en tubos de escape….

Trabajan a compresión pero también pueden hacerlo a cizallado y la forma de trabajar es la propia de un elastómero es decir a un determinado esfuerzo de compresión le corresponde una fuerza elástica.

Bastidor portante de tractor agrícola

Silentblock o muelle helicoidal: Sí algún lector está pensando en por qué no se usan muelles tradicionales de tipo helicoidal pues tiene razón ya que los muelles son los otros elementos que se suelen usar para fines similares al silentblock. En realidad los dos sistemas conviven sin problemas. Quizá se pueda decir que el silentblock ofrece mayor vida de servicio sin mantenimiento, también tiene mayor resistencia a la sobrecarga y una mayor capacidad de absorción de impactos pero ante todo es normalmente más barato y son menos exigentes en cuanto a su uso en compartimentos pequeños y desplazamiento/sobrecarga.

MUELLES DE PLATILLO O ARANDELA MUELLE

Este si es un componente difícil de apreciar para el usuario corriente. Se trata de unas arandelas capaces de generar una fuerza elástica alta.

El muelle de platillo o arandela muelle sufre una mínima deflexión bajo grandes cargas y permite su montaje en serie para conseguir mayor deflexión y carga.

Silentblock en cabina tractor

¿Dónde se usan?: Hay muchas ocasiones donde conviene usar la arandela muelle como una arandela de presión para mantener una tensión de apriete en pernos y en juntas de sellado de bridas u otras aplicaciones. La gran ventaja de las mismas es que mantienen siempre precargada la unión con una tensión constante y absorben y compensan el estrés que por relajación, dilatación pueda sufrir el empalme.

Se usan en uniones que requieren mantener la tensión de apriete y también es habitual su campo de aplicación junto a los cojinetes de bolas pues ahí actúan de retención del propio cojinete amén de darle un soporte elástico que permita absorber vibraciones y actuar como compensador de dilatación térmica (muy comunes en los ejes donde están montados los cojinetes) Esta aplicación consigue disminuir el ruido que puede ocasionar el rodamiento al estar girando sin precarga axial y además alarga la vida del propio cojinete.

Arandela muelle y silentblock

También el “competidor” del muelle de platillo sería el muelle helicoidal tradicional pero la ventaja del primero es que se puede alojar en compartimentos pequeños y con mínimos desplazamientos. La arandela muelle tiene una vida útil muy larga y apenas presentan fatiga lo que garantiza su función en condiciones normales durante mucho tiempo.

Alguna cuestión: A veces entre “manitas” y mecánicos suele haber dudas en cuanto si un muelle de este tipo se debe cargar o no al máximo. Bueno pues la respuesta de los expertos es que depende de la aplicación. Lo normal es que no se lleguen a comprimir al 100 % de sus posibilidades pero otras ocasiones si se recomienda (normalmente si hay mucho cambio de temperatura se suelen cargar al 80-90 %) En cualquier caso lo que siempre recomendará el fabricante es que se controle el par de apriete con llave dinamométrica.

Las encontraremos de acero y con todos los acabados: aceitadas, fosfatadas, zincadas, zincado plateado y poliamida… y también en inoxidable o aleaciones de níquel…

Para ampliar: www.muellesdeplatillo.es/