Tipos de ballestas y sus características

¿Qué son las ballestas?

Las ballestas son muelles curvos que permiten la suspensión de un vehículo que se produce como consecuencia de la fricción en los amortiguadores. Se utilizan frecuentemente en camiones con suspensión neumática o de ballesta, tanto en los ejes traseros como en el eje delantero, y se conectan mediante pernos centrales y placas base.

Es un conjunto elástico realizado con láminas de acero de la misma composición que el que se utiliza para los muelles helicoidales en otros sistemas de suspensión, es decir, aleado con silicio y manganeso. Esta composición sumada a su forjado concreto y temple, permiten a estas láminas doblarse bajo la acción de una fuerza, pudiendo retornar a su posición original una vez finaliza la misma.

Conocemos como hojas a las láminas de acero que componen la ballesta. Su longitud siempre es diferente respecto a las contiguas, de mayor a menor. Las hojas se mantienen unidas mediante un orificio central común a todas ellas, atravesado por un tornillo llamado tornillo capuchino. El conjunto de la ballesta se une al bastidor del vehículo mediante la hoja más larga, usualmente ubicada en la posición más alta. Esta hoja recibe el nombre de hoja maestra, y sus extremos presentan una forma curvada de manera que les permite su encaje en el bastidor. Estos extremos curvos se denominan ojos.

Para mantener la alineación de las hojas, además del tornillo capuchino central se dispone de varias bridas en forma de U que impiden el desalineado durante el proceso de absorción de golpes del sistema de suspensión. Estas bridas se llaman abarcones.

El acero empleado en la fabricación de las ballestas es el acero 9260, junto con el 5160. Empleado para la fabricación de ballestas de vehículos, tanto en coches como en camiones, también se utiliza en la fabricación de material agrícola.

Pese a la creencia extendida de que el acero 5160 es el que más se usa, el más habitual en las ballestas es el 9260 o 9262. Resulta más económico y de características similares. El acero 5160 está normalmente más reservado para grandes resortes, barras de torsión y en general en piezas de mayores dimensiones, ya que tiene mucha más calidad y también un precio muy elevado.

La composición química del acero 9260-9262 es: C 0.6, Mn 0.80, Si 1.80, Cr 0.35. Se forja entre 850/900 grados con un sistema de laminado especial y un enfriamiento lento al aire libre.

Templado al aceite 840/880 grados. Revenido a 200 grados en un periodo largo de tiempo. El acero de ballestas tiene un alto contenido en carbono entre el 0.85 y el 1.80%

Tipos de ballestas

Encontramos diferentes tipologías de ballestas:

Convencionales :Elípticas y semi-elípticas

Las ballestas elípticas completas tienen arcos circulares dobles unidos a cada extremo y se sujetan al chasis en el extremo o pico del arco superior. El arco inferior se conecta al eje. Este tipo de ballesta requiere barras de arrastre. Las ballestas semi-elípticas emplean, por contra, un arco menor y no requieren de ningún brazo de arrastre o componente de amortiguación adicional.

Convencionales :Elípticas de un cuarto y tres cuartos

Los muelles elípticos de un cuarto son comunes en chasis tipo escalera con la porción más gruesa de las hojas en la parte trasera de la sección lateral del chasis. El extremo de la ballesta se sujeta al diferencial. Una ballesta elíptica de tres cuartos ofrece un soporte más rígido pero un manejo más suave ya que los resortes fijos en voladizo se vuelven más rígidos a medida que la carga se hace más pesada. Sin carga en el cajón, los camiones equipados con ballesta de lámina elíptica de tres cuartos tienen un paseo rígido y golpeante en los huesos. Pero a medida que aumenta el peso de la carga y se endurecen las ballestas, la parte trasera es más amortiguada.

Parabólica:

Los diseños de ballesta convencionales poseen siete o más hojas, mientras que el sistema de ballesta parabólica utiliza un menor número de hojas. Se elimina la fricción haciendo que las hojas solo tengan contacto en el centro, el cual se conecta al eje y en los extremos. Estos resortes están montados de forma cónica y no lineal como las ballestas convencionales con el centro espeso de hojas y luego estrechas hacia los extremos. Este diseño permite que la ballesta sea más flexible.

El diseño se adapta mejor a las características del vehículo, para su carga, su amortiguación, ligereza del vehículo y ruido. Llevan menor número de hojas.

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