En el estudio de redes mecánicas en teoría de control , un inerter es un dispositivo de dos terminales en el que las fuerzas aplicadas en los terminales son iguales, opuestas y proporcionales a la aceleración relativa entre los nodos. Bajo el nombre de J-damper, el concepto se ha utilizado en los sistemas de suspensión de los coches de carreras de Fórmula 1 .
Puede construirse con un volante montado sobre piñón y cremallera . Tiene un efecto similar al aumento de la inercia del objeto suspendido.
Malcolm C. Smith , profesor de ingeniería de control en la Universidad de Cambridge , introdujo por primera vez los inertes en un artículo de 2002. [1] Smith amplió la analogía entre redes eléctricas y mecánicas (la analogía de la movilidad ). Observó que la analogía estaba incompleta, ya que faltaba un dispositivo mecánico que cumpliera la misma función que un condensador eléctrico . La analogía hace que la masa sea la analogía de la capacitancia , pero el capacitor que representa una masa siempre tiene un terminal conectado al potencial de tierra. En una red eléctrica real, los condensadores se pueden conectar entre dos potenciales arbitrarios, no se limitan a tierra. Al darse cuenta de esto, Smith se propuso encontrar un dispositivo mecánico que fuera un verdadero análogo de un condensador. Descubrió que podía construir un dispositivo de este tipo utilizando engranajes y volantes, uno de varios métodos posibles.
La ecuación constitutiva es,
donde la constante b es la inertancia y tiene unidades de masa.
Se puede construir un inerizador lineal engranando un volante con un engranaje de cremallera . El pivote del volante forma un terminal del dispositivo y la cremallera forma el otro.
Se puede construir un inerter rotacional engranando un volante con la corona dentada de un diferencial . Los engranajes laterales del diferencial forman los dos terminales.
Poco después de su descubrimiento, el principio inerte se utilizó con el nombre de J-damper en los sistemas de suspensión de los coches de carreras de Fórmula 1 . Cuando se sintonizó las frecuencias de oscilación naturales de los neumáticos, el inerte redujo la carga mecánica sobre la suspensión. McLaren Mercedes empezó a utilizar un amortiguador en J a principios de 2005, y Renault poco después. [2] Los amortiguadores J estuvieron en el centro de la controversia de espionaje de Fórmula Uno de 2007 que surgió cuando Phil Mackereth dejó McLaren por Renault.
Los investigadores están desarrollando nuevos dispositivos de control de vibraciones basados en inertes para construir rascacielos que puedan soportar fuertes vientos. [3] [4]
