Balazta

Balazta, galga edo frenoak ibilgailuak gelditzeko edo abiadura txikiagotzeko balio du (normalean ardatz, transmisio-ardatz edo danbor baten abiadura).. Energia mekanikoa, energia zinetikoa zehazki, beroan edo lanean transformatzen dutenez, makinak direla esan daiteke, energia eraldatzen baitute, baina beste makina baten parte izan ohi direnez, haien elementutzat hartzen dira.

Beste era batean esanda, balazta batek ardatz bat dezeleratzen du, biraketaren aurka doan momentu erresistene bat sartuz.

 Balazta-motak 

Eragite-printzipioaren arabera
Tortsore erresistentea nola aplikatzen den galderari erantzuten diote.
 Balazta pneumatikoa: Balazta mota honetan presiopean dagoen airearen bitartez eragiten dute indarra pastillek. Autoetan ez dira oso ohikoak, autobusetan, trenetan edo kamioietan erabiltzen dira gehienbat.
 Balazta mekanikoak: Kable, palanka edo beste edozein modu mekanikoz eragiten du indarra balazta mota honek, bizikletetan erabiltzen dira maiz. Ez da motarik egokiena zeren askotan errebisatu behar dira, eragiten den indarra gurpilera behar bezala heltzen dela ziurtatzeko.
 Balazta hidraulikoak: Likido baten bitartez eragiten da presioa balazta mota honetan. Autoetan erabiltzen den metodoa da, pneumatikoaren antzekoa da, baina likido bat erabilita.
 Balazta elektrikoak: Balazta elektriko moteltzailea gehienbat auto elektrikoetan erabiltzen da, baina ez du zertan horrela izan. Zirkuitu elektriko baten bidez eragiten diote indarra gurpilei, beraz, edozein akats mekaniko desagertzen da.
 Balazta magnetikoak: Balaztatzea eremu magnetikoek sortutako korronte parasitoen bidez egiten da; eta ez dago marruskadurarik balaztatze-sisteman.

Marruskadura balaztak edo balazta mekanikoak
Ezagutzen ditugun balazta gehienak marruskadura balaztak dira, lasterketa auto batzuetan izan ezik, beste ibilgailu guztietan erabiltzen direnak baitira. Marruskadura indarrak erabiltzen dituzte objektu baten mugimendua moteltzeko edo guztiz gelditzeko, horrekin, beroa sortuz.

Motak

 Uhal bidezko balaztak: 
Zinta malgu bat erabiltzen dute zilindro edo danbor birakari batean tentsioa sortu ahal izateko, eta zilindro hori gelditu nahi den ardatzari lotuta dago. Sortutako tentsioak marruskadura sortzen du, eta beraz objektuaren abiadura geldiarazten du. Beste era batean esanda, uhal bidezko balaztetan, palanka baten bidez eragindako uhal bat erabiltzen da tortsore erresistentea (Troz) sartzeko ardatzari solidario den diskoan. Tortsore hau, biraketaren kontrako norabidean agertuko da, balaztatzea eraginez.

1.Uhal bidezko balazta sinplea

Uhalaren mutur bat palankaren artikulazioari lotuta egongo da. Matematikoki aztertzerako orduan, ekuazioa, uhalaren oinarrizko ekuazioaren kasu berezi bat da non abiadura (v) = 0 den eta arku aktiboa, kontaktukoaren (α) berdina den.   







pmax, uhalaren banatze puntuan ematen da, T1 muturrean

Zintaren adarrek T1 eta T2 tentsioa dute.T1>T2 diskoa biratzean  tiratzen duen adarrean geratzen da. Beraz, beste biraketa

norantzan,  T1 eta T2 trukatu egiten dira. 

2. Uhal bidezko balazta diferentziala

Uhalaren muturrak ez dira lotzen palankaren artikulazioarekin. 





Uhaleko muturrek T1 eta T2 tentsioak dituzte. T1>T2 diskoak biratzean tira egiten dion muturrean ematen da. Kontrako biraketa norantzan trukatu egingo dira T1 eta T2.

Troz garatzeko, Fa indar txikiagoa aplikatu behar da balazta diferentzialean sinplean baino, diferentzialaren palankaren momentuen orekan termino bat kentzen agertzen delako, eta ondorioz Fa-k balio txikiagoa izango du.

 Balazta diferentziala "autoaktuantea" da, balazta sinplean baino Fa txikiagoa behar delako Troz jakin bat garatzeko; hau da, Troz Fa txikiago bat aplikatuz lortzen da, balaztak gure alde jokatuko balu bezela.

Kenketa negatiboa bada, Fa negatiboa behar da Troz garatzeko. Kontua da balaztak bakarrik balaztatuko duela (ardatza gelditu arte) Fa aplikatu beharrik gabe. Honi "autoblokaje" deritzo, eta itzulerarik gabeko sistema gisa erabil daikete, ardatzak biraketa-norantza batean libreki biratzea eragotzi nahi denean.  

 Zapatazko balaztak: 
Zapatazko balaztek marruskadura-zapata bat erabiltzen dute, palanka baten bidez eragiten dena, ardatzarekiko solidarioa den disko batean marruskadura-pare bat sartzeko. Momentu erresistente horrek ardatzaren biraketaren kontra egiten du, eta balaztatzea eragiten du. Zapatazko balaztak kanpokoak ala barrukoak izan daitezke. 

1. Kanpo-zapatazko balazta
Zapatak diskoaren kanpoaldean lan egiten duenean, zapata-balazta bat kanpokoa dela esaten da. Palankari Fa indar batekin eragiten zaionean, zapata diskoarekin kontaktuan jartzen da, Troz marruskadura-momentu bat sartuz, diskoa balaztatzen duena, eta, beraz, solidarioa duen ardatza. 

Frogatzen da kontaktuko presioen banaketak forma sinusoidal bati jarraitzen diola                 (p/sinφ=konstantea), abiapuntutzat hartuta (φ=0º) palankaren artikulazioa eta ardatzaren zentroa lotzen diteun zuzena. Honela, presio maximoa disko-zapata kontaktu-puntuan agertzen da, non sinφ maximoa den, eta edozein punturen p presioa honela kalkula daiteke:

Kontaktu-gainazaleko presio horiek dN indar normalak osatzen dituzte, eta hauek, aldi berean, μdN marruskadura-indarrak eragiten dituzte. Normalean, indar hauek adierazten dira, zapatak jasaten dituenak, zehazki; diskoak indar berak jasaten ditu, baina kontrako noranzkoan, akzio-erreakzio legearen arabera. Hain zuzen, μdN marruskadura-indar horiek dira diskoaren biraketaren aurka jartzen direnak, eta, beraz, diskoa balaztatzen duen marruskadura-momentu bat garatuz. Balaztatze-momentu horren balioa honakoa da:

Ekuazio honetan, r diskoaren erradioa da, μ marruskadura-koefizientea, b zapata/diskoaren kontaktu-gainazalaren zabalera, eta φ1 eta φ angeluak dira zapata hasi eta amaitzeko, hurrenez hurren. Jakina, (sinφ)max-ek φ angelu bat izan behar du φ1 eta φ2 artean, eta angelu horrentzat izango da kontaktu-presio maximoa, aurrez aipatu bezala. Azaldutakoaren arabera, pmax balio horrek fabrikatzaileak emandako diseinu-datu bat izan behar du. 

Ondoren, palanka eragilea aztertzen da, ardatzean Troz marruskadura-momentu jakina garatzeko haren gainean aplikatu beharreko Fa indarra neurtzeko. Palankan, Fa indarraz gain, dN indar normalek eta μdN  marruskadura indarrek jarduten dute. 

Amaitzeko, palankaren artikulazioan oreka planteatuko da. Bertan, dN indar normalen erresultantea, Mn momentuak ordezkatuko du eta μdN marruskadura indarren erresultantea Mf momentuak. Horrela, momentu-oreka ekuazio garrantzitsua lortuko da: 



a aplikaturiko indarra eta artikulazioaren arteko distantzia delarik 

Gehitu edo kenduko zaio Mf ordu-noranzkoen aldekoa edo kontrakoa bada, hurrenez hurren. Kenketaren kasuan zapata-balazta autoaktuatzailea izango da. Norabide honetan, balazta autoblokantea izan daiteke (Mf>Mn eta Fa<0 betetzen badira) eta hortaz, balazta bakarrik aktibatuko litzateke eta kanpoko Fa indarrik gabe geldituko litzateke ardatza. thumb|Bizikleta baten danbor-balazta

2. Barne-zapatazko balazta (danbor balazta)

Kasu honetan, zapatak diskoaren barnean egiten du lan.  Kanpoko-zapatazko balaztei buruz azaldutako guztia danbor-balaztei aplikatzen zaie erabat. Hortaz, adierazpen matematikoak berdin-berdinak izango dira. 

Gainera, danbor balaztek, bi konfigurazio ezberdin euki ditzateke: simplex ala duplex konfigurazioa
+SIMPLEXEzkerreko zapata Eskuineko zapata Ordu-noranzkoa     Fa*a=Mn+MfFa*a=Mn-MfOrdu-noranzkoen kontrakoa Fa*a=Mn-MfFa*a=Mn+Mf
+DUPLEXEzkerreko zapata Eskuineko zapata Ordu-noranzkoa Fa*a=Mn+MfFa*a=Mn+MfOrdu-nonranzkoaren kontrakoa Fa*a=Mn-MfFa*a=Mn-Mf
Disko-balazten erabilera nagusitzen ari den arren, danbor-balaztak oso erabiliak izan dira automobilgintzan. Automobil baten lau balaztak (gurpil bakoitzean bat) danbor motakoak direnean, aurreko gurpiletan duplex motako balaztak eta atzeko gurpiletan simplex motakoak jarri ohi dira. 

 Disko-balazta: 
Disko moduko zilindro bat gurpilen ardatzetan lotzen da, hauekin batera biratuz, horrez gain, pintzak finkatuta daude, biratu gabe, eta pintza hauek diskoaren aurka ixtean, marruskadura sortzen dute, diskoaren ardatzaren abiadura gutxituz eta ondorioz, ibilgailuarena. Beste modu batean esanda, ardatzari axialki eragiten dioten pastillak erabiltzen dituzte marruskadura tortsorea sartzeko ardatzari solidario zaion diskoan. Tortsore honek ardatzaren biraketari kontra egiten dio, ardatza balaztatuz.

Danborrezko balaztarekin alderatuta, disko-balaztek aireztatzeko erraztasuna dute abantaila nagusi. Alderdi hau benetan garrantzitsua da, izan ere, marruskadurak beroa sortzen du eta bero hau behar bezala deuseztatzen ez bada, balazta hondatu eta balaztatze-gaitasuna asko murriztu diezaioke. Autoek, adibidez, frontaletik sarturiko airea jaso eta disko-balaztatik bideratzen duen hodi bat dute eta, horrela, aire horrek sortutako beroa kanporatzen da. Danbor balaztan, ordea, beroa kaporatzea askoz zailagoa da barnean sortzen baita. 

Marruskadura-momentuaren kalkuluan, bi hipotesi desberdin aztertu behar dira. Balazta berria denean, presio uniformearen hipotesia; aldiz, balazta erabilia dagoenean, kontaktu-gainazalaren egoerak higadura uniformearen hipotesia aztertzea behartuko du.

1.Presio uniformearen hipotesia

2.Higadura uniformearen hipotesia

Non θ pastillaren kontaktu-angelua den. Adierazpen hauekin kalkulaturiko marruskadura-momentuaren balioa marruskadura-aurpegi bati dagokio. Normalean, bi pastilla jartzen dira, diskoaren alde banatan jarrita. Honela, bi onura lortzen dira: batetik, pastilla bakoitzeko indarrak beren artean ezabatzen dira, indar axiala baliogabetuz; bestetik, garatutako marruskadura-momentu totala bikoitza da (bi kontaktu-gainazal edukiko dugu bakarraren ordez).

Aipagarria da disko-balaztek ez dutela beren kabuz jarduteko edo autoblokatzeko ezaugarririk.

Atalak 

 Balazta pedala (mota guztietan). Mekanismo eragilea da. Gidariak eragiten dio indarra balaztatu nahi duenean. Bizikleta edo motorretan pedal baten ordez helduleku bat dago, eta eskuarekin eragiten zaio indarra.
 Serbobalazta (mota guztietan). Pedalaren gainean eragin dugun indarra handitzen du.
 Balaztatze-likidoa duen balazta-ponpa.
 Hodien zirkuitua edo kableak (hidraulikoak edo mekanikoak)
 Balazta bonbinak (danbor-balaztetan). Danbor-balaztetan balazta bonban eragin den indarra transmititzen die zapata edo pastillei.
 Balazta pintza (disko-balaztetan). Pastillak edo zapatak dituen zatia da, diskoaren aurka estutzen dira likidoa bertara heltzean.
 Pastillak edo zapatak (mota guztietan). Marruskadura eragiten duten gomak dira.
 Balazta danborra (danbor-balaztetan): Honen aurka egiten dute indarra zapatek.
 Diskoak (disko-balaztetan):  Gurpilaren ardatzean itsatsita doaz, eta berarekin batera biratzen dute, beraz honi indarra eragitean , gurpilak geldiarazten dira.

Ezaugarri orokorrak
Balazten kalitatea markatzen duten ezaugarriak hurrengokoak dira.

 Muturreko indarra: Muturreko indarra balaztak eragin dezakeen balaztatze efektu maximoari deritzo. Askotan, gurpilen trakzio-limitea baino handiagoa denez, efektu honek balaztak gurpilak irristatzea eragin dezake, hori gerta ez dadin, ABS sistemak erabiltzen dira.
 Potentzia etengabeko xahutzea: Marruskaduraren eraginez, balaztek tenperatura oso altuak hartzen dituzte. Balazta-sistemak huts egin gabe xahutu daitekeen potentzia kantitate handiena denbora unitate bakoitzeko da balazten potentzia etengabeko xahutzea.
 Itzaldura: Beroaren eraginez, denborareki, huts egin gabe, denborarekin balazta-sistemaren eraginkortasuna gutxitzen da. Diseinuaren eta materialaren arabera handiagoa edo txikiagoa izan daiteke efektu hau.
 Leuntasuna: Leuntasun ezak balaztatze indarraren aldaketak eragiten ditu, beraz, askotan, autoak laprast egin dezake edo balazta galtzea, istripu bat sortuz. Hori kontrolatzeko modu bakarra askotan errebisatzea da. Gehienetan trenetan gertatzen da leuntasun falta.
 Potentzia: Gidariak eragiten duen indarraren eta balaztak gurpilari eragiten dion indarraren arteko erlazioa da.
 Pedal sentsazioa: Oso subjektiboa da, pedalean eragin behar den indarra eta duen ibilbidea kontuan hartzen dira ezaugarri honetan.
 Arrastea: Nahiz eta pedala bultzatu, ibilbidearen hasierako tartean ez da indarrik eragiten gurpiletan, horri arrastea deritzo.
 Iraunkortasuna: Marruskadura erabiltzen duten balazta guztiek gainazal higadurak dituzte, beraz iraunkortasuna balazten erabilera egokiaren eta material egokien erabileraren arabera aldatzen da.
 Pisua: Autoaren pisuak ere eragina du balaztatze distantzian, beraz, balaztak ere ezin dira pisutsuak izan. Gurpiletan muntatuta daudenez, pisu honek marruskadura txikitzea eragin dezake gidatze egoera batzuetan.
 Zarata: Normala da balaztatzean zarataren bat egotea, baina balaztek diseinu desegokia dutenean  edo higaduraren ondorioz, zarata gehiegizkoa izan daiteke.

 Berezitasunak 

 ABS edo "Anti-lock Braking System" 
Autoetan eta beste ibilgailu askotan erabiltzen den sistema bat da non egoeraren araberabalaztatze indarra aldakorra bihurtzen duena,  gurpilek errepidearekiko marruskadura galdu ez dezaten.

Balaztatze sistemarekin batera funtzionatzen du, bonba bat sartzen da sistema hidraulikoan eta gurpiletan jarritako sentsoreek gurpilen biraketan balaztatze zakar bat detektatzean, martxan jartzen da gurpilak blokeatu daitezkeela interpretatzen duelako, eta beraz, balaztatzea hobetuz.

 KERS sistema (Kinetic Energy Recovery System) 
"Balazta birsortzaile" edo KERS batek balaztatzean energia zinetikoa energia elektriko bihurtzen du, eta energia elektriko hau bateria edo kondentsadore batean gordetzen da, momentuan edo aurrerago erabili ahal izateko.

Trenetan, trena beraren energia iturri bihurtzen da, auto elektriko zein hibridoetan, aldiz, bateria zein kondentsadoreetan gordetzen da.

Ohiko balaztatze sistemekin batera erabiltzen da abiadura txikian ez duelako ibilgailua balaztatzeko eraginkortasun handirik.

 Balaztak diseinatzean kontuan hartu beharreko aspektuak 
 Zenbat eta handiagoa izan marruskadura tortsorea (Troz), orduan eta txikiagoa izango da balaztatze-denbora.

       non I, ardatzaren inertzia baliokidea den

 Balaztatze-prozesuan beroa sortzen da marruskaduraren eraginez, ardatzaren energia zinetikoaren galeraren  baliokidea dena.

 Marruskadura-materialek honako ezaugarriak izan behar dituzte: tenperatura altuei aurre egiteko gaitasuna, bero eroankortasun eta disipibitate handia, higadurarekiko erresistentzia handia, erresilentzia handia, ingurumen-baldintza kaltegarrien aurrean (hezetasuna adibidez) portaera ona...
+Balazten ukipen-propietateen balio tipikoakEstalki
ehundunaEstalki
moldeatuaBloke
zurrunaKonpresiopean erresistentzia (MPa)70-10070-12570-100Trakziopean erresistentzia (MPa)17-2127-3521-27Tenperatura max. (ºC)200-260260400Abiadura max. (m/s)382538Presio max. (kPa)340-6906901000Frikzio koefizientea0.450.470.40-0.45

 Erreferentziak 

 Kanpo estekak 

Kategoria:Balaztak