Frenos Dinamometricos
Se denomina freno dinamométrico, al aparato destinado a absorver y disipar la energía mecánica entregada por el árbol de un motor con el objeto de efectuar la medición de su cupla motriz.
El freno dinamométrico es acoplado al arbol del motor cuya cupla motriz (Cm) se desea medir. Puesto este en marcha el freno opone un par resistente, quelimita la velocidad de rotación del motor, alcanzándose un estado de equeilibrio cuando el el par o cupla resistente, see hace igual al par o cupla motriz.
Las condiciones que debe cumplir un freno son:
ser capaz de absover una potencia superior a la máxima que puede entregar el motor que se debe ensayar.
ser estable, es decir que si llega a aumentar la cupla motriz, la cupla resistente debecrecer hasta estabilizar la marcha del motor a una velocidad solo levemente superior.
debe ser capaz de evacuar o disipar rápidamente sin calentamiento la energía calorífica en que se transforma el trabajo mecánico entregado por el motor.
Los diferentes tipos de freno que se emplean son:
a fricción sólida,(prony) carecen de aplicación práctica para el ensayo de motores a combustióninterna pero suelen emplearse en otros casos. Son inestables.
a frcción fluída,(Froude) o hidráulicos son los más utilizados, consisten en un rotor que gira dentro de una carcaza llena de agu, con el objeto de producir una importante fricción interna en el líquido, y entre el líquido y las partes fija y móvil del freno.
El trabajo mecánico entregado por el motor es así transformado en calor,elevando la temperatura del agua, el agua caliente es evacuada fuera del freno y enfriada para recirculación.
eléctricos, (dínamo dinamométrico), consisten en un dínamo cuyo inducido está vinculado por medio de una arbol, al arbol del motor que se ensaya, y cuyo inductor (carcaza) está dispusesto de manera tal que se pueda medir la cupola de arrastre que ejerce el inducido sobre el inductor.
Laenergía eléctrica en que es transformada el trabajo del motor, se debe absorver por medio de resistencias.
aerodinámicos,(hélices ó molinetes). El par motor es equilibrado por la resistencia que el aire opone a la rotación del molinete.
este es el más común de los frenos y es el más usado, la cupla motriz debe ser medida en el soporte o banco del motor, o bien por un mecanismo diferencialintercalado entre el motro y el molinete.
Para que sea posible medir la cupla motriz el motor debe estar montado sobre un banco oscilante denominado banco balanza.
Analizaremos ahora lo que se entiende por “ capacidad de los frenos”:
La capacidad de freno esta generalmente limitada por alguno de los siguientes factores:
velocidad de rotación.
capacidad de oponer una cierta cuplaresistente.
capacidad de evacuar el calor generado.
Molinete Renard: en este tipo de molinete la cupla resistente es proporcionada en su mayor parte por la resistencia al avance “F” de las palas “P”, que es función del cuadrado de la velocidad tangencial V, por lo tantpo de “n2” siendo “n” el número de R.P.M y de “r” la distancia del centro de las palas al eje de rotación del molinete.
Enefecto, si “S” es la superficie de una pala y “V” su velociadad tangencial (2 . r2 . n2 /900), la resistencia que el aire opone al avance de la pala es:
F = K . . S . (2 . r2 . n2 /900) (Kg).
F = K1 . . n2 K1 = (K . S . 2 . r2 )/900.
La cupla resistente es:
C = 2 . r .F = 2r . K1 . . n2 =. K2 . . n2
Y la potencia absorbida a la velocidad n R . P . será :
Ne = (c . n) / 716,2 = K2. . n2 . n / 716,2 = K3 . . n3
K3 = K2 / 716,2.
Como en la constante K3 está incluida el radio “ r” de rotación de la pala, para cada radio corresponderá una constante diferente, pero la ley de variación de la potencia absorbida es similar.
Entonces la potencia es función de la velocidad, de modo que por medio de un molinete se podría frenar una gran potencia haciéndolo girar a la...
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