Freno prony

EL FRENO DE PRONY

INTRODUCCIÓN

El freno Prony es el primer dispositivo conocido, para conocer la potencia mecánica real de un motor. Sobre el extremo del eje del motor (cigüeñal si es motor alternativo) , se fijaba un tambor que giraba solidario al eje. Sobre la periferia de este tambor , se aplicaban dos zapatas , unidas entre sí por muelles que según se comprimían con un husillo ,aplicaban un esfuerzo frenante sobre la periferia del tambor.(Imagínate un freno de cinta exterior , o los antiguos frenos de zapatas de madera de los carros y coches de principios del siglo 20).Este sistema , se montaba flotante y concéntrico al eje del motor y de él se sacaba una barra lateral , sobre la que se colgaban pesos de valor progresivo en su extremo libre. Por un lado, el par motor, tendía ahacer girar el sistema en su sentido de giro, gracias a la fricción entre el tambor y las zapatas, pero por otro lado, el par que introducían los pesos aplicados por la palanca tendían a hacer girar el sistema en sentido contrario. Cuando el sistema se equilibraba, o sea no tendía a girar ni a derechas ni a izquierda, era evidencia de que el par motor era igual al par resistente. Como el parresistente se conocía porque era el producto de un peso conocido aplicado a una distancia conocida, se deducía el par motor de la maquina que evidentemente era el mismo. Posteriormente, el sistema de aplicación de pesos o sea de aplicación de la carga, se sustituyo por un dinamómetro de muelles, que leía directamente el esfuerzo aplicado y por consecuencia el par frenante y lo que es lo mismo el parmotor. Al conocer el par, se podía obtener la potencia del motor, por ser el producto del par por el régimen de giro, que se media con tacómetros mecánicos de contrapesos por fuerza centrifuga. El problema fundamental de estos frenos, al margen de una difícil regulación, era que toda la energía (potencia) frenada, se convertía en calor en la fricción de las zapatas en el tambor, y estas se quemaban.En definitiva un freno Prony es una maquina que opone una resistencia al giro por fricción del estator y rotor. Este freno entro en desuso al aparecer los frenos hidráulicos que son como convertidores hidráulicos de par, que además de frenar por la interacción debido a los torbellinos de agua entre rotor y estator, permitía evacuar el calor generado en el proceso, con el mismo fluido empleado enfrenar. Otros frenos, son de Polvo Magnético, de Corrientes de Foucault, etc .

Freno de Prony | |

  | Freno dinamométrico, para medir la fuerza de motores |
Descripción
El freno consta de un brazo, sobre el que van montados un dinamómetro y una rueda, que tiene adosada una cincha de alto rozamiento. Esta rueda es la que se conecta al eje del motor del cual se quiere medir su potencia.El ajuste de la cincha es variable, pudiéndose controlar así el torque de carga aplicado al motor.
Usos
Este freno provee una forma sencilla de aplicar un torque de carga al eje principal de salida de un motor. La potencia de salida es disipada en forma de calor por el material del freno. Ajustando la fuerza del freno, se puede cambiar la fuerza del torque. Combinando la medición de este torque(mediante un dinamómetro colocado en el brazo del freno, a una distancia conocida del eje del motor) con la medición de velocidad de rotación del eje, puede calcularse la potencia de salida del motor. Fue inventado por Gaspard Clair Francois Marie Riche de Prony (1775-1839), ingeniero francés, quien construyó y mejoró numerosos canales y puertos de Francia, colaboró en la definición del sistemamétrico decimal y midió con muy buena aproximación la velocidad del sonido en el aire.

Medición en el eje de la potencia en HP desarrollada por un motor de combustión interna usando un freno de Prony
Resumen
Se explica el principio de funcionamiento del freno de Prony para la medición de la potencia en el eje de los motores de combustión interna, se deduce la ecuación para calcular dicha...