Puntal Oleo - Oleo strut
Un puntal oleo es un neumático de aire-aceite hidráulico amortiguador utilizado en el tren de aterrizaje de la mayoría de los grandes aviones y muchos otros más pequeños. Este diseño amortigua los impactos del aterrizaje y amortigua las oscilaciones verticales.
No es deseable que un avión rebote al aterrizar, ya que podría provocar una pérdida de control, y el tren de aterrizaje no debería aumentar esta tendencia. Un resorte helicoidal de acero almacena la energía de impacto del aterrizaje y luego la libera, mientras que un puntal oleo absorbe esta energía, reduciendo el rebote. A medida que el puntal se comprime, la velocidad del resorte aumenta drásticamente porque el aire se comprime mientras que la viscosidad del aceite amortigua el movimiento de rebote.
Historia y aplicaciones
El diseño original del puntal amortiguador oleoneumático fue patentado por el conglomerado de fabricación británico Vickers Armstrong durante 1915. Se había derivado del diseño del engranaje recuperativo del cañón Vickers , que controlaba el retroceso forzando el aceite a través de orificios de tamaño preciso. El puntal oleo de Vickers fue aplicado por primera vez a un avión por la compañía aérea francesa Breguet Aviation .
El diseño demostró ser viable y se adoptó ampliamente en la industria de la aviación para trenes de aterrizaje fijos, y se denominó simplemente "unidad Oleo" o pata del tren de aterrizaje. Sin embargo, el diseño inicial de Vicker había colocado aire sobre el aceite, una disposición que no planteó ningún problema hasta la introducción del tren de aterrizaje retráctil a mediados de la década de 1930. El ingeniero Peter Thornhill ideó un puntal de tren de rodaje novedoso que usaba un pistón de flotación libre, no solo por ser una disposición más liviana sino que permitía invertir todo el puntal y trabajar en ángulo, eliminando la debilidad de usar una mezcla de aceite y aire. Posteriormente, el fabricante reutilizó la tecnología oleoneumática para producir varios otros productos, incluidos amortiguadores hidráulicos para vías férreas y amortiguadores industriales.
Durante 1926, Cleveland Pneumatic Tool Company diseñó e introdujo su propio puntal oleo, uno de los primeros en ser diseñado específicamente para su uso en aviones. Posteriormente, la compañía comercializó el producto como un puntal Aerol , que se había generalizado en los Estados Unidos en el espacio de una década. En 1931, se informó que se estaban realizando innovaciones en el campo en el Reino Unido , Francia y América del Norte. Durante las décadas siguientes, el puntal oleo se volvió de uso común para fines de aviación en todo el mundo. En el siglo XXI, se utilizaba una amplia gama de puntales amortiguadores diferentes, pero por lo general emplean principios comunes, a pesar de las variaciones considerables en tamaño, peso y otros criterios de rendimiento.
Además, se siguieron perfeccionando la tecnología detrás del puntal oleo. Durante 1954 se introdujo la suspensión hidroneumática , que utiliza el mismo principio de un gas que comprime ( nitrógeno ) y un fluido que no lo hace; en esta aplicación, se utiliza una bomba impulsada por motor para presurizar el fluido hidráulico . Otro ejemplo de este tipo fue una patente estadounidense presentada por Jarry Hydraulics durante 1958. Durante la década de 1960, el Ministerio de Tecnología británico patrocinó la investigación de estudios teóricos sobre la tecnología mejorada de amortiguación de aceite. En 2012, se propuso que las cualidades de amortiguación de vibraciones del puntal oleoso podrían mejorarse mediante el uso de un control semiactivo para ajustar la viscosidad del fluido. También se ha evaluado el uso de puntales oleo para vehículos de guiado automático de propulsión eléctrica .
Según Engineering360, en 2019, el puntal oleoneumático se había convertido en el tipo de amortiguador más común en uso en aviones modernos. En particular, el oleo strut ha tenido un uso intensivo entre los aviones de carga más grandes del mundo, como el Antonov An-124 Ruslan ; según se informa, proporciona una capacidad de aterrizaje en campo abrupto mientras transporta cargas útiles de hasta 150 toneladas. Este diseño también protege la estructura del avión de los impactos del rodaje , lo que resulta en mayores niveles de comodidad tanto para los pasajeros como para la tripulación.
La gama Quadro de scooters de motor utiliza el puntal oleo, que se dice que proporciona características favorables de inclinación a baja velocidad.
Operación
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Un puntal oleo consiste en un tubo o pistón de metal interior , que está unido al eje de la rueda y que se mueve hacia arriba y hacia abajo en un tubo o cilindro de metal exterior (o superior) que está unido a la estructura del avión . La cavidad dentro del puntal y el pistón está llena de gas (generalmente nitrógeno, a veces aire, especialmente en aviones ligeros ) y aceite (generalmente fluido hidráulico) y se divide en dos cámaras que se comunican a través de un pequeño orificio.
Cuando la aeronave está estacionada en el suelo, su peso es soportado por el gas comprimido en el cilindro. Durante el aterrizaje, o cuando la aeronave pasa por los baches, el pistón se desliza hacia arriba y hacia abajo. Este movimiento comprime el gas, que actúa como resorte, y empuja el aceite a través del orificio, que actúa como amortiguador. En algunos diseños se utiliza una varilla cónica para cambiar el tamaño del orificio a medida que se mueve el pistón, lo que proporciona una mayor resistencia a medida que aumenta la compresión del puntal. Además, a veces se usa una válvula de retención para descubrir orificios adicionales de modo que la amortiguación durante la compresión sea menor que durante el rebote. Los puntales Oleo absorben y disipan las fuerzas convirtiendo y emitiendo una parte de la energía cinética acumulada en energía térmica.
Los sistemas neumáticos como el puntal oleo generalmente tienen una vida útil prolongada y la construcción no es inusualmente compleja para fines de mantenimiento. El nitrógeno generalmente se usa como gas en lugar de aire, ya que es menos probable que cause corrosión . Las diversas partes del puntal están selladas con juntas tóricas o sellos elastoméricos similares, y se usa un anillo raspador para evitar que el polvo y la arena adheridos al pistón ingresen al puntal.
Ver también
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