Un amortiguador , también conocido como amortiguador [ cita requerida ] , es un dispositivo mecánico que resiste el movimiento a través de la fricción viscosa . [1] La fuerza resultante es proporcional a la velocidad , pero actúa en la dirección opuesta, [2] ralentizando el movimiento y absorbiendo energía. Se utiliza comúnmente junto con un resorte . El símbolo del diagrama de proceso e instrumentación (P&ID) para un amortiguador es
.
Los dos tipos más comunes de amortiguadores son los lineales y los rotativos.
Los amortiguadores lineales se utilizan para ejercer una fuerza opuesta a un movimiento de traslación. Generalmente se especifican por su recorrido (cantidad de desplazamiento lineal) y coeficiente de amortiguamiento (fuerza por velocidad).
De manera similar, los amortiguadores rotativos tenderán a oponerse a cualquier par que se les aplique, en una cantidad proporcional a su velocidad de rotación. Sus coeficientes de amortiguamiento generalmente se especificarán por par por velocidad angular. Se pueden distinguir dos tipos de amortiguadores rotativos viscosos: [3]
Un tipo menos común de amortiguador es el amortiguador de corrientes de Foucault , que utiliza un imán grande dentro de un tubo construido de un material no magnético pero conductor (como aluminio o cobre ). Al igual que un amortiguador viscoso común, el amortiguador de corrientes de Foucault produce una fuerza resistiva proporcional a la velocidad. Un uso común del amortiguador de corrientes de Foucault es en balanzas. Este es un método sin fricción que permite que la balanza se detenga rápidamente. [4] [5] [6] [7]
Los amortiguadores suelen utilizar una derivación mecánica unidireccional para permitir un movimiento rápido sin restricciones en una dirección y un movimiento lento utilizando el amortiguador en la dirección opuesta. Esto permite, por ejemplo, abrir una puerta rápidamente sin resistencia adicional, pero luego cerrarla lentamente utilizando el amortiguador. En el caso de los amortiguadores hidráulicos, este movimiento sin restricciones se logra utilizando una válvula de retención unidireccional que permite que el fluido evite la constricción del amortiguador. Los amortiguadores rotatorios no hidráulicos pueden utilizar un engranaje de trinquete para permitir el movimiento libre en una dirección.
Los amortiguadores se utilizan con frecuencia para agregar amortiguación a los sistemas dinámicos . Al diseñar y analizar sistemas, a menudo se supone que los amortiguadores son lineales, lo que significa que su fuerza de salida es linealmente proporcional a su velocidad.
Esto permite un análisis conveniente de sistemas como los osciladores armónicos . Sin embargo, el comportamiento de los amortiguadores del mundo real es frecuentemente no lineal, lo que significa que la fuerza es proporcional a la velocidad elevada a un cierto exponente , que puede variar entre 0,2 y 2. [8]
Diferentes exponentes son más adecuados para diferentes aplicaciones, pero los exponentes distintos de 1.0 deben analizarse con métodos numéricos en lugar de cálculo.
Un amortiguador es un componente común en los cierrapuertas que evita que se cierren de golpe. Un resorte aplica fuerza para cerrar la puerta, que el amortiguador compensa al forzar el flujo de líquido a través de un orificio, a menudo ajustable, entre depósitos, lo que ralentiza el movimiento de la puerta.
Los productos electrónicos de consumo suelen utilizar amortiguadores cuando no es deseable que una puerta de acceso a medios o un panel de control se abran de repente cuando se suelta el pestillo de la puerta. El amortiguador proporciona un movimiento suave y constante hasta que la puerta de acceso se abre por completo.
Los amortiguadores se utilizan comúnmente en amortiguadores y amortiguadores . El cilindro hidráulico de un amortiguador de automóvil es un amortiguador. También se utilizan en carburadores , donde el retorno de la palanca del acelerador se amortigua justo antes de que el acelerador se cierre por completo, luego se permite que se cierre por completo lentamente para reducir las emisiones. El pistón principal del carburador SU británico lleva una aguja escalonada. Esta aguja se mantiene en el orificio de flujo de combustible. El vacío del colector hace que este pistón se eleve permitiendo que entre más combustible en el flujo de aire. El amortiguador del SU tiene un pistón hidráulico fijo, que amortigua el pistón principal a medida que se mueve hacia arriba. Una válvula en el pistón desactiva la amortiguación a medida que el pistón principal regresa.
Los amortiguadores permiten controlar grandes fuerzas y altas velocidades. Por ejemplo, se utilizan para detener las catapultas de vapor en las cubiertas de los portaaviones .
Los relés pueden tener un retardo prolongado si se utiliza un pistón lleno de líquido que se deja escapar lentamente. Los cuadros eléctricos pueden utilizar amortiguadores en su mecanismo de detección de sobrecorriente para reducir la velocidad de reacción a eventos breves, haciéndolos así menos sensibles a disparos falsos durante transitorios, pero aún así sensibles a sobrecargas sostenidas. Otro uso es para retrasar el cierre o la apertura de un circuito eléctrico. Un temporizador amortiguador de este tipo se podría utilizar, por ejemplo, para la iluminación temporizada de escaleras.
Los mecanismos antibloqueo de los motores de combustión interna tienen como objetivo evitar que el motor se cale a bajas revoluciones. Los mecanismos antibloqueo utilizan amortiguadores para detener el movimiento de cierre final del acelerador.
Se añaden amortiguadores de gran tamaño a puentes y edificios para protegerlos contra terremotos y vibraciones del viento. [9]
Los amortiguadores se utilizan como modelos de materiales que presentan un comportamiento viscoelástico , como el tejido muscular. Los modelos de viscoelasticidad de Maxwell y Kelvin-Voigt utilizan resortes y amortiguadores en circuitos en serie y en paralelo , respectivamente. Los modelos que contienen amortiguadores añaden un elemento viscoso dependiente del tiempo al comportamiento de los sólidos, lo que permite modelar comportamientos complejos como la fluencia y la relajación de la tensión.
amortiguador , n . dispositivo para producir un descenso gradual en una pieza de un mecanismo o para evitar vibraciones o movimientos repentinos, que consiste en un cilindro o cámara que contiene líquido en el que se mueve un pistón; un amortiguador hidráulico.
La fuerza de resistencia es proporcional a la velocidad.
imán que se mueve dentro de un tubo conductor no magnético tiene su movimiento retardado. La fuerza de retardo es proporcional a la velocidad de amortiguación viscosa del imán.
Este proceso de generación y disipación de corrientes de Foucault hace que el sistema funcione como un amortiguador viscoso.
Una ventaja importante de los ECD es su linealidad.
Esta fuerza de amortiguación se puede describir como una fuerza viscosa debido a la dependencia de la velocidad del conductor.
