Entendendo Amortecedores de Mola: Função, Design e Benefícios

A alta eficiência da caixa de câmbio e o peso associado ao amortecedor hidráulico tornam-no o design preferido para transporte comercial. Baseado no procedimento analítico apresentado, algoritmos foram desenvolvidos para determinar o curso e o comprimento do pistão necessários para atender às condições de design dadas, bem como a capacidade de absorção de energia do amortecedor.

O Que é um Amortecedor de Mola?

Amortecedores de mola têm alta eficiência sob condições dinâmicas. Tanto em termos de absorção quanto de dispersão de energia, são fornecidos por cilindro de ar comprimido e óleo. Amortecedor de ação simples, que é a estrutura mais comumente usada no transporte comercial, é um tipo de amortecedor que absorve energia, forçando a câmara de óleo a contrabalancear primeiro câmaras de ar seco ou nitrogênio, depois comprimindo o gás e o óleo. Durante a compressão, óleo e gás permanecem separados ou são misturados dependendo do tipo de projeto. Após o impacto inicial, a energia é dissipada à medida que a pressão do ar força o óleo de volta para a câmara através dos orifícios de jato.

Embora o orifício de compressão possa ser apenas um furo na placa de orifício, a maioria dos designs tem um pino de medição passando por ele, enquanto o diâmetro do furo é variado. Esta variação é ajustada para que a carga da coluna seja razoavelmente constante sob carga dinâmica. Se isso pudesse ser tornado constante, a eficiência da caixa de câmbio seria de 100 por cento. Na prática, isso nunca é alcançado, e eficiências de 80 a 90 por cento são mais comuns. Como apenas o fator de eficiência é interessante no estágio de design conceitual, não haverá discussão adicional sobre design de pino.

Princípio de Funcionamento do Amortecedor de Mola

Existem muitos designs diferentes de amortecedores disponíveis, mas a operação básica de cada um é a mesma. Amortecedores são basicamente cilindros de múltiplas câmaras com uma ou mais aberturas entre as câmaras. Quando um objeto atinge a haste do pistão do cilindro, o pistão interno move-se aumentando a pressão do fluido no cilindro. O fluido flui através dos orifícios, baixando a pressão e aumentando a temperatura. Dessa forma, a energia cinética de um objeto em movimento é convertida em calor quando é parada.

A eficiência e eficácia do cilindro dependem quase inteiramente do caminho de vazamento entre os dois lados do cilindro. No entanto, a capacidade de absorver energia depende do tamanho do amortecedor e de como o pistão retorna à sua posição de repouso. Amortecedores com retorno por mola são mais compactos e confortáveis que modelos com baterias externas, mas não têm tanta capacidade de energia.

Amortecedores de Mola Ajustáveis

Os amortecedores ajustáveis são equipados com uma série de orifícios ao longo de todo o comprimento do tubo metálico. O tubo de dispensação ranhurado, que se encaixa sobre o tubo estacionário, pode ser girado com o anel externo para ajustar a área efetiva total e a velocidade de liberação desejada.

À medida que o tubo de medição é girado em direção à posição aberta, o amortecedor fornece área máxima do orifício e resistência mínima. Inversamente, o movimento em direção à posição fechada reduz a área da abertura e aumenta a resistência. Este método de ajuste permite o manuseio de pesos pesados ou altas forças de condução com baixas viscosidades.

Amortecedores ajustáveis superam a principal desvantagem do hidro-amortecedor ao adaptar a orifiação a condições de entrada não padronizadas. Portanto, um amortecedor devidamente ajustado pode produzir a mesma desaceleração quase perfeita de um hidro-amortecedor. A principal vantagem do amortecedor é a capacidade de lidar com uma ampla gama de condições de entrada; sua principal desvantagem é que deve ser ajustado manualmente toda vez que a condição de entrada muda.