Neumático:definición, aplicaciones, componentes, tipos y material

La forma más popular de reconocer los neumáticos o llantas (inglés británico) es la vista en el sector automotriz. Aunque los neumáticos pueden diseñarse para aplicaciones que requieren ser transportados. Es un componente en forma de anillo que rodea la llanta de una rueda para transferir la carga de un vehículo desde el eje a través de la rueda hasta el suelo. Proporciona tracción en la superficie sobre la que se desplazan las ruedas. Hoy conocerá la definición, las aplicaciones, los materiales, los componentes, el diagrama, los tipos, la construcción y las características de rendimiento de un neumático.

¿Qué es un neumático?

UN NEUMÁTICO (inglés americano) o NEUMÁTICO (inglés británico) es un componente de forma circular diseñado para transferir una carga de una aplicación a través de la rueda al suelo y proporcionar tracción en la superficie sobre la que se desplaza la rueda. Las aplicaciones más comunes de los neumáticos son para fines de transporte, como automóviles y bicicletas. Son estructuras infladas neumáticamente que proporcionan un cojín flexible que absorbe los impactos cuando el neumático rueda sobre una superficie rugosa. Los neumáticos proporcionan una huella llamada parche de contacto, diseñada para hacer coincidir el peso del vehículo con la fuerza de soporte de la superficie sobre la que rueda. Lo consigue gracias a su presión de apoyo que no deformará en exceso la superficie.

El caucho sintético, el caucho natural, la tela y el alambre, junto con el negro de humo y otros compuestos químicos, son materiales que se utilizan para las llantas neumáticas modernas. Se componen de una banda de rodadura y un cuerpo. La banda de rodadura es lo que proporciona tracción, mientras que el cuerpo proporciona contención para una cantidad de aire comprimido.

Aplicaciones de neumáticos

Existen diferentes tipos de neumáticos diseñados para propósitos específicos. Las aplicaciones de los neumáticos se encuentran en el sector de la automoción, de hecho, todos los vehículos utilizan neumáticos pero difieren según el tipo de vehículo. Pueden distinguirse por la carga que transportan y por su aplicación, por ejemplo, vehículo de motor, avión o bicicleta. Los neumáticos de servicio liviano a mediano se usan en camiones y furgonetas para transportar la carga de un rango específico, pero se diferencian de los neumáticos de servicio liviano que se usan en los automóviles de pasajeros en su rueda motriz. Además, los neumáticos de servicio pesado se utilizan en camiones y autobuses grandes.

Existen otros neumáticos especiales que se utilizan para fines específicos, como los neumáticos para nieve, que se utilizan sobre nieve o hielo. Neumáticos de alto rendimiento, neumáticos para todas las estaciones, neumáticos para todo terreno y neumáticos para terrenos fangosos. Los neumáticos de metal se utilizan en locomotoras y vagones de ferrocarril. Los neumáticos de caucho macizo u otros polímeros se utilizan en diversas aplicaciones no automotrices, como carros, ruedas, cortadoras de césped y carretillas.

Todos los tipos de llantas para vehículos, incluidos automóviles, bicicletas, motocicletas, autobuses, camiones, equipo pesado y aviones, son neumáticos. Se pueden diseñar otras aplicaciones pesadas no automotrices para usar estos neumáticos. Aunque las variedades de aplicaciones industriales tienen distintos requisitos de diseño.

Materiales y componentes

La producción de un neumático comienza con materias primas a granel como caucho, negro de humo y productos químicos. Cuenta con numerosos componentes especializados que se ensamblan y curan. Se pueden usar muchos tipos de caucho en la producción de neumáticos, pero el más común es un copolímero de estireno-butadieno. Los materiales de los neumáticos modernos se pueden clasificar en dos grupos; Los hilos que componen la capa y el elastómero que los recubre.

Los hilos, que forman la capa y el talón, proporcionan la resistencia a la tracción necesaria para contener la presión de inflado. puede estar compuesto por acero, fibras naturales como el algodón o la seda, o fibras sintéticas como el nailon o el Kevlar.

Por otro lado, Elastomer forma la banda de rodadura y recubre los cordones para protegerlos de la abrasión y mantenerlos en su lugar. Este es un componente clave del diseño de neumáticos. Puede componerse de varios compuestos de material de caucho.

Componentes

Un neumático consta de varios componentes, incluidos la banda de rodadura, el talón, el flanco, el hombro y la tela.

Banda – esta es la parte del neumático que entra en contacto con la superficie de la carretera. La parte que está en contacto con la carretera en un instante dado se denomina parche de contacto. La banda de rodadura tiene un diseño de caucho grueso o compuesto de caucho/compuesto para proporcionar un nivel adecuado de tracción que no se desgasta demasiado rápido.

Cuenta – es la parte del neumático que hace contacto con la llanta de la rueda. El cordón suele estar reforzado con alambre de acero y compuesto de caucho de alta resistencia y baja flexibilidad. Se asienta firmemente contra las dos llantas de la rueda para garantizar que un neumático sin cámara pueda mantener el aire sin fugas. El ajuste perfecto es ajustado para garantizar que el neumático no se desplace circunferencialmente a medida que gira la rueda.

Pared lateral – es la parte del neumático, a menudo en un neumático de bicicleta, que forma un puente entre la banda de rodadura y el talón. La mayor parte de la pared lateral es de goma, pero está reforzada con una tela o cable de acero que proporciona resistencia a la tracción y flexibilidad. Contiene presión de aire y transmite el par aplicado por el eje motriz a la banda de rodadura para crear tracción, pero soporta poco del peso del vehículo.

Hombro – es la parte del neumático en el borde de la banda de rodadura, haciendo una transición de la pared lateral.

Capas – son capas de cuerdas relativamente inextensibles incrustadas en la goma para mantener su forma evitando que la goma se estire en respuesta a la presión interna.

Esquema de un neumático:

Tipos de neumáticos

Existen diferentes tipos de neumáticos diseñados adecuadamente para diversas aplicaciones. Los neumáticos se pueden clasificar en dos; neumático con cámara y sin cámara. La primera versión de los neumáticos eran simplemente bandas de metal colocadas alrededor de ruedas de madera para evitar el desgaste. Los primeros neumáticos de goma eran macizos y no neumáticos. Hoy en día, los tipos de llantas más comunes y populares que sirven en los vehículos son las llantas neumáticas que se clasifican como llantas con cámaras. Estos neumáticos son de diferentes grados, desde los de servicio bajo hasta los de servicio medio y luego los de servicio pesado. Sin embargo, están diseñados para proporcionar tracción, resistir el desgaste y absorber las irregularidades de la superficie. También están diseñados para la comodidad del conductor, el ruido, el ahorro de combustible, el frenado, etc.

Los neumáticos sin cámara también son neumáticos que no requieren una cámara de aire separada. Los neumáticos semineumáticos tienen un centro hueco, pero no están presurizados. Son livianos, económicos, a prueba de pinchazos y brindan amortiguación. La mayoría de las veces, estos neumáticos están diseñados con la rueda e incluso rodamientos de bolas integrales. Los neumáticos semineumáticos se utilizan en cortadoras de césped, sillas de ruedas y carretillas. También se pueden utilizar en aplicaciones industriales.

Los neumáticos sin aire son neumáticos no neumáticos que no están respaldados por presión de aire. se usan comúnmente en vehículos pequeños, como carritos de golf, y en vehículos utilitarios en situaciones donde el riesgo de pinchazos es alto, como en equipos de construcción. Los neumáticos utilizados en aplicaciones industriales y comerciales no son neumáticos.

Los neumáticos macizos son los que se utilizan para cortadoras de césped, monopatines, carritos de golf, scooters y muchos otros vehículos industriales ligeros, carritos y remolques. Los neumáticos macizos suelen utilizarse en equipos de manipulación de materiales, como carretillas elevadoras.

Características de rendimiento de un neumático

Un neumático debe cumplir con las siguientes características de desempeño:

Dinámica:

• Equilibrio:una distribución uniforme de la masa alrededor de su circunferencia para mantener el equilibrio de los neumáticos mientras gira a gran velocidad. Los fabricantes verificaron el desequilibrio estático excesivo y el desequilibrio dinámico en los neumáticos utilizando máquinas automáticas de balanceo de neumáticos.
• Crecimiento centrífugo:los neumáticos desarrollan un diámetro mayor debido a las fuerzas centrífugas de la rotación a mayor velocidad. Esto obliga a la goma de la banda de rodadura a alejarse del eje de rotación.
• Pista neumática:es el efecto similar a una pista generado por neumáticos compatibles que ruedan sobre una superficie dura y están sujetos a cargas laterales, como en un giro.
• Ángulo de deslizamiento o ángulo de deslizamiento lateral:es el ángulo entre la dirección real de desplazamiento de una rueda rodante y la dirección hacia la que apunta.
• Longitud de relajación:es el retraso entre el momento en que se introduce un ángulo de deslizamiento y el momento en que la fuerza de giro alcanza su valor de estado estable.
• Índice de resorte:es la relación entre la fuerza vertical y la deflexión vertical del neumático, y contribuye al rendimiento general de la suspensión del vehículo.
• Distancia de frenado:los neumáticos orientados al rendimiento tienen un dibujo de la banda de rodadura y compuestos de caucho diseñados para agarrarse a la superficie de la carretera y, por lo tanto, suelen tener una distancia de frenado ligeramente más corta.

Fuerzas:

• Empuje de comba
• Círculo de fuerzas
• Parche de contacto
• Fuerza de giro
• Tracción en seco
• Fuerza de vibración
• Resistencia a la rodadura
• Par de autoalineación
• Tracción en mojado.

Cargar:

• Sensibilidad de carga:es el comportamiento de los neumáticos bajo carga
• Carga de trabajo:la carga de trabajo de un neumático se controla para que no se someta a una tensión indebida, lo que puede provocar su falla prematura.

Usar:

Desgaste de la banda de rodadura:se produce a través del contacto normal con las carreteras o el terreno. Una mala alineación de las ruedas puede provocar un desgaste excesivo de las nervaduras más internas o más externas. Además, los caminos de grava, el terreno rocoso y otros terrenos irregulares pueden provocar un desgaste acelerado.

Conclusión

Las aplicaciones más comunes de los neumáticos son para fines de transporte, como automóviles y bicicletas. Son estructuras infladas neumáticamente que proporcionan un cojín flexible que absorbe los impactos cuando el neumático rueda sobre una superficie rugosa. Es un componente de forma circular diseñado para transferir una carga de una aplicación a través de la rueda al suelo y proporcionar tracción en la superficie sobre la que se desplaza la rueda. Eso es todo por este artículo, donde se discuten la definición, las aplicaciones, los materiales, los componentes, el diagrama, los tipos, la construcción y las características de rendimiento de un neumático.

Espero que obtenga mucho de la lectura, si es así, comparta amablemente con otros estudiantes. Gracias por leer, ¡hasta la próxima!