TIPOS DE BALLESTAS

Ballestas convencionales (ballestas de varias hojas)

​

Las ballestas convencionales consisten en múltiples hojas de acero apiladas, cada una más corta que la superior. La hoja superior, conocida como hoja principal, normalmente incluye los ojos de ballesta que se fijan al chasis, mientras que el resto de las hojas se estrechan hacia el centro.

​

Características principales

​

• Diseño robusto y probado a lo largo del tiempo

• Fuerte y capaz de transportar cargas pesadas

• Típicamente utilizada en camiones de construcción, tráileres y camionetas

• Bajo coste de fabricación

• Tasa de elasticidad lineal

 

Ventajas

​

• Excelente durabilidad y simplicidad

• Fácil de mantener y reemplazar hojas individuales

 

Desventajas

​

• Mayor peso en comparación con las alternativas modernas

• Marcha menos confortable debido a la fricción entre hojas

 

Ballestas parabólicas

​

Las ballestas parabólicas son una evolución moderna de los diseños tradicionales de ballestas de varias hojas, ofreciendo un equilibrio entre reducción de peso, confort de marcha y durabilidad del rendimiento. La idea central de la ballesta parabólica reside en el grosor de sección transversal variable a lo largo de la longitud de la hoja, siguiendo un perfil parabólico.

​

¿Cuál es la lógica técnica detrás del perfil parabólico?

​

Distribución uniforme de la tensión: en una ballesta convencional con grosor constante, la tensión de flexión se concentra en zonas específicas, particularmente cerca del perno de centraje y alrededor de los ojos de ballesta. Esto crea áreas de tensión máxima y aumenta el riesgo de grietas por fatiga con el tiempo.

Una hoja parabólica, sin embargo, se estrecha gradualmente desde el centro hacia los extremos, resultando en:

• Distribución más uniforme de la tensión a lo largo de la longitud de la ballesta

• Menor concentración de tensión cerca de las zonas críticas

• Mayor vida útil a fatiga, incluso con menos hojas

Este diseño sigue el principio de uso óptimo del material: más material donde los momentos de flexión son más altos, menos donde son mínimos.

Grosor variable = rigidez variable

El perfil parabólico permite un control preciso sobre la rigidez local de la ballesta en cada punto a lo largo de su longitud.

• Centro más grueso = núcleo más rígido para soporte de carga

• Extremos más delgados = zonas más flexibles para absorber impactos y vibraciones de la carretera

Este perfil de rigidez controlada proporciona a la ballesta una tasa de elasticidad progresiva, lo que significa:

• Respuesta suave bajo carga ligera para mayor confort

• Respuesta de endurecimiento bajo carga pesada para un manejo estable

• Menos hojas, menos fricción entre hojas

Una ballesta convencional de varias hojas depende del apilamiento de múltiples hojas en contacto total, lo que introduce:

• Fricción entre hojas (pérdida de energía, generación de calor)

• Ruidos de crujido

• La necesidad de lubricación regular o revestimientos

Las ballestas parabólicas típicamente utilizan:

• De 1 a 5 hojas, cada una con zonas sin contacto (separadas por espaciadores o bloques silenciosos)

• Fricción y peso significativamente reducidos

• Mejor confort de marcha y reducción de ruido

Ahorro de peso

El perfil parabólico logra la misma tasa de elasticidad que una ballesta convencional con hasta un 30% menos de peso. Esto se debe a que:

• Se elimina material donde es estructuralmente innecesario

• El diseño está optimizado para las trayectorias de carga, no para la simplicidad de fabricación

Una ballesta parabólica típica puede consistir en hasta 5 (a veces 6) hojas, cada una con perfil independiente, en lugar de un paquete convencional pesado de 5-15 hojas. Y en muchos casos, una sola hoja de ballesta parabólica hace el trabajo (por ejemplo, ballestas para vehículos comerciales ligeros).

Mejor rendimiento dinámico

Con masa y fricción reducidas, las ballestas parabólicas reaccionan más rápido a las entradas dinámicas:

• Absorción de energía más eficiente

• Mejor articulación de la suspensión

• Menor masa no suspendida, mejorando el control general del vehículo

Esto es especialmente valioso en:

• Vehículos comerciales ligeros (VCL)

• Camionetas y SUV

• Tráileres diseñados para uso mixto en carretera/todoterreno

 

Ventaja principal

​

El mayor beneficio de las ballestas parabólicas es el ahorro de peso. Para la misma tasa de elasticidad, pueden lograr hasta un 30% de reducción de peso en comparación con los diseños convencionales de varias hojas.

​

Ventajas

​

• Mejor confort y manejo del vehículo

• Reducción de la masa no suspendida y menor ruido

• Menos piezas, diseño más sencillo

 

Desventajas

​

• No ideal para condiciones de sobrecarga extrema

• Típicamente más caras que las ballestas convencionales

Las ballestas parabólicas logran un equilibrio entre la capacidad de carga y el confort de marcha, haciéndolas ideales para aplicaciones de servicio ligero a medio y vehículos que priorizan la eficiencia de combustible o la optimización de la carga útil.

​

Ballestas en Z (ballestas neumáticas o ballestas de enlace)

​

Las ballestas en Z son una variante de la ballesta parabólica, que normalmente consiste en una sola hoja con una característica forma de «Z» vista desde el lateral. La ballesta es gruesa en el centro y delgada en ambos extremos, siguiendo un perfil de grosor parabólico, pero su geometría está diseñada para reducir las fuerzas laterales y mejorar la alineación del eje. Este tipo de ballesta se utiliza en combinación con suspensión neumática.

​

Características principales

​

• Diseño ligero y compacto

• Optimizada para configuraciones de eje específicas

• Frecuentemente encontrada en suspensiones de tráileres y algunos vehículos comerciales europeos

 

Ventajas

​

• Disposición que ahorra espacio

• Mejor estabilidad direccional

• Menor complejidad de fabricación y montaje

 

Desventajas

​

• Menos común y más difícil de reemplazar

• Casos de uso limitados fuera de aplicaciones especializadas

• La ballesta más cara de producir

 

Ballestas con o sin ojos de ballesta

​

No todas las ballestas están diseñadas de la misma manera. Una de las diferencias clave reside en si la ballesta tiene ojos de ballesta o no. Los ojos de ballesta son los extremos enrollados de una ballesta, que permiten fijarla directamente al chasis del vehículo. Sin embargo, en muchas aplicaciones de servicio pesado, especialmente en camiones con múltiples ejes traseros, las ballestas a menudo no tienen ojos de ballesta en absoluto.

​

¿Qué es un ojo de ballesta?

​

Un ojo de ballesta es el extremo enrollado o circular de una ballesta. Típicamente contiene un casquillo, que permite fijar la ballesta al chasis mediante un perno y ya sea un soporte rígido o un grillete flexible. Los ojos de ballesta son críticos para la correcta conexión y movimiento de la ballesta bajo carga.

​

¿Cuándo tienen las ballestas ojos de ballesta?

​

Las ballestas incluyen ojos de ballesta cuando sirven como conexión estructural principal entre la suspensión y el chasis del vehículo. Estos casos típicamente incluyen:

• Hoja principal de un paquete de ballesta: en configuraciones de varias hojas, la hoja superior (principal) normalmente tiene ojos de ballesta en ambos extremos

• Ballestas de una sola hoja: encontradas en vehículos de servicio ligero y algunas suspensiones traseras modernas, estas siempre incluyen ojos de ballesta

• Ballestas del eje delantero: ambos extremos están fijados al chasis, por lo que los ojos de ballesta son esenciales

 

¿Cuándo no tienen las ballestas ojos de ballesta?

​

Algunas ballestas están diseñadas sin ojos de ballesta, y esto es completamente intencional. Los casos comunes incluyen:

Ballestas del eje trasero en camiones de doble eje (rueda doble): En camiones comerciales de servicio pesado con configuración de eje tándem (dos ejes en la parte trasera, también llamadas configuraciones de eje de rueda doble), las ballestas a menudo se instalan entre los ejes y no se fijan directamente al chasis. Estas se conocen como ballestas de enlace o ballestas flotantes. Normalmente no tienen ojos de ballesta, están montadas en ambos extremos a soportes oscilantes o vigas ecualizadoras, están fijadas en el centro a la carcasa del eje trasero y sirven para distribuir la carga entre los dos ejes.

Estas ballestas funcionan como elementos de equilibrio de carga, y debido a que no están conectadas directamente al chasis, no requieren ojos de ballesta.

Ballestas auxiliares o de sobrecarga: Estas ballestas secundarias, utilizadas para soportar cargas útiles elevadas, a menudo se sitúan sobre la ballesta principal y solo se activan cuando es necesario. No necesitan ojos porque no están fijadas al chasis.

​

El papel de la hoja de envoltura en la seguridad de las ballestas

​

Las ballestas son uno de los componentes de suspensión más robustos y probados a lo largo del tiempo utilizados en vehículos comerciales, camiones, tráileres y camionetas. Sin embargo, incluso la hoja principal más duradera puede fallar con el tiempo, especialmente cerca de su ojo de ballesta, el punto más tensionado y vulnerable de la ballesta. Para reducir el riesgo de un fallo crítico, muchos diseños de ballesta incluyen una hoja de envoltura, una característica de seguridad simple pero altamente efectiva.

​

¿Qué es una hoja de envoltura?

​

Una hoja de envoltura (también llamada hoja de seguridad o envoltura de ballesta) es típicamente la segunda o tercera hoja en un paquete de ballesta de varias hojas. A diferencia de las hojas de soporte regulares, la hoja de envoltura se extiende hacia adelante para envolver el ojo de ballesta de la hoja principal. No se conecta al chasis y no forma un ojo, pero se superpone al área del ojo de la hoja principal para proporcionar respaldo mecánico en caso de fallo.

​

¿Cómo funciona cuando la hoja principal se rompe?

​

El escenario de fallo más peligroso en una ballesta es cuando la hoja principal se rompe entre el eje y el ojo de ballesta delantero. Esto puede causar:

• Que el eje se desplace hacia atrás o lateralmente

• Pérdida de alineación o control del vehículo

• Desequilibrio de tensión, aumentando el riesgo de que la otra ballesta se rompa

• En casos extremos, separación del eje del chasis

Cuando esto sucede, la hoja de envoltura mantiene la sección del ojo de ballesta en su lugar, actuando como conexión secundaria. Evita que el eje se desprenda o se desalinee, permitiendo al conductor detener el vehículo de forma segura sin un fallo total de la suspensión.

Sin la hoja de envoltura, la suspensión puede colapsar, y el vehículo podría volverse indirigible, especialmente peligroso bajo carga o a alta velocidad.

​

¿Dónde se utiliza comúnmente la hoja de envoltura?

​

Las hojas de envoltura se utilizan comúnmente en:

• Ballestas del eje delantero en camiones, camionetas y furgones

• Cualquier configuración de suspensión crítica para la seguridad donde se necesita redundancia

Contrariamente a la creencia común, las hojas de envoltura no se limitan a las ballestas convencionales de varias hojas. También se utilizan en:

• Ballestas parabólicas

• Ballestas en Z

• Cualquier tipo de ballesta donde el fallo de la hoja principal pudiera comprometer la seguridad del vehículo

El uso de una hoja de envoltura depende del objetivo del diseño, no del tipo de ballesta. Los fabricantes pueden añadir esta característica para cumplir con los estándares de seguridad o los requisitos del cliente.

​

¿Se incluye siempre la hoja de envoltura?

​

No. No todas las ballestas incluyen una hoja de envoltura. Las aplicaciones de servicio ligero, los diseños económicos o los vehículos con sistemas de seguridad alternativos pueden omitir la envoltura. Sin embargo, en muchos vehículos comerciales, especialmente aquellos que operan bajo carga pesada o largas distancias, la hoja de envoltura es una característica recomendada o incluso obligatoria.

​

Ballestas de una etapa y dos etapas y el papel de los muelles auxiliares

​

Las ballestas se utilizan ampliamente en vehículos comerciales, furgones, camionetas, tráileres y equipos todoterreno debido a su simplicidad y capacidad para manejar cargas elevadas. Sin embargo, no todas las ballestas se comportan igual bajo cargas variables. La forma en que reacciona una ballesta depende de si es una ballesta de una etapa, una ballesta de dos etapas o un sistema equipado con muelles auxiliares.

Cada configuración está diseñada para equilibrar el confort de marcha con la capacidad de carga, y comprender la diferencia ayuda a los operadores de flotas y propietarios de vehículos a elegir el sistema de suspensión adecuado para sus necesidades.

​

¿Qué es una ballesta de una etapa?

​

Una ballesta de una etapa (o de tasa única) tiene una curva de carga-deflexión continua. Esto significa que:

• Todas las hojas de ballesta están en contacto en todo momento

• Todas las hojas trabajan juntas bajo cargas ligeras y pesadas

• La rigidez de la ballesta (tasa de elasticidad) es consistente en todo el rango de recorrido

Ventajas:

• Marcha más suave cuando está descargada o ligeramente cargada

• Distribución de tensión más uniforme

• Comportamiento de la ballesta simple y predecible

Desventajas:

• Capacidad limitada para manejar cargas muy elevadas sin sacrificar el confort

• No ideal para vehículos que cambian regularmente entre estados vacío y completamente cargado

Las ballestas de una etapa son comunes en vehículos comerciales ligeros o furgones de pasajeros donde las condiciones de carga son bastante estables.

​

¿Qué es una ballesta de dos etapas?

​

Una ballesta de dos etapas (o de doble tasa) está diseñada para manejar tanto cargas ligeras como pesadas utilizando dos conjuntos distintos de hojas:

• La etapa principal (paquete de ballesta primario) soporta el vehículo bajo carga normal o ligera

• La etapa secundaria (hojas adicionales o hojas de sobrecarga) solo se activa cuando la carga alcanza un umbral específico

Esto crea una tasa de elasticidad progresiva:

• Más suave bajo carga baja para mejor confort de marcha

• Más rígida bajo carga alta para mayor capacidad de carga y estabilidad

Ventajas:

• Excelente para vehículos con cargas útiles variables

• Evita la marcha dura cuando está vacío y proporciona soporte cuando está cargado

• Mejor protección contra el fondo de recorrido

Desventajas:

• Diseño de ballesta más complejo

• Desgaste potencialmente desigual entre las hojas primarias y secundarias

Las ballestas de dos etapas se utilizan ampliamente en camiones de servicio medio y pesado, furgones de reparto y vehículos utilitarios.

​

¿Qué son los muelles auxiliares?

​

Los muelles auxiliares son elementos de muelle separados añadidos para soportar el sistema de ballesta principal. Pueden ser:

• Ballestas adicionales (montadas encima o debajo del paquete de ballesta principal)

• Muelles helicoidales superpuestos

• Muelles de caucho o neumáticos que solo se activan bajo carga pesada

Los muelles auxiliares típicamente no están activados durante la conducción normal. Se activan solo cuando la ballesta principal se comprime más allá de un cierto punto, proporcionando soporte extra para evitar el hundimiento o el fondo de recorrido.

Casos de uso:

• Instalados posteriormente en vehículos que experimentan sobrecarga ocasional

• Comúnmente vistos en camionetas, furgones y tráileres

• Útiles cuando se transporta carga, se remolca o se añade peso temporalmente

Ventajas:

• Forma rentable de aumentar la capacidad de carga

• Flexibilidad: confort cuando está vacío, resistencia cuando está cargado

• No es necesario reemplazar todo el sistema de ballesta

 

Puntos clave

​

• Las ballestas convencionales ofrecen durabilidad robusta para aplicaciones de servicio pesado

• Las ballestas parabólicas proporcionan ahorro de peso y mejor confort

• Las ballestas en Z son soluciones especializadas para sistemas de suspensión de tráileres y neumáticos

• Los ojos de ballesta son esenciales para la conexión al chasis en la mayoría de las aplicaciones

• Las hojas de envoltura proporcionan respaldo de seguridad crítico en caso de fallo de la hoja principal

• Las ballestas de una etapa ofrecen simplicidad, las ballestas de dos etapas ofrecen versatilidad

• Los muelles auxiliares añaden capacidad de carga sin reemplazar la suspensión principal

 

Temas relacionados

​

Continúe aprendiendo - explore estos temas relacionados:

​

• Anterior: Fundamentos de los sistemas de suspensión de ballestas

• Siguiente: Características de rendimiento de las ballestas

• Explorar: Guía de compra de ballestas