El mecanismo "placa frontal - varillas" (mecanismo de arandela) es un mecanismo utilizado en ingeniería mecánica para convertir el movimiento de un eje giratorio en el movimiento alternativo de las varillas paralelas al eje del eje, o para la transformación inversa.
Este mecanismo consta de un eje, dos discos, llamados placa frontal, y varillas articuladas a ellos. Si el disco es perpendicular al eje, entonces la rotación del eje provocará la rotación de uno de los discos, pero las varillas permanecerán en reposo. Sin embargo, la más mínima desviación del disco de la posición perpendicular hará que cualquiera de los puntos en el borde del disco no giratorio oscile. Cuanto mayor sea el ángulo de desviación del disco giratorio desde la posición vertical, mayor será la amplitud de estas oscilaciones. Si las varillas están unidas a un disco que no gira, entonces oscilarán junto con el borde del disco, es decir, tendrán un movimiento alternativo.
Este diseño tiene características similares con un mecanismo de leva .
Este mecanismo se puede utilizar en motores de combustión interna en lugar del cigüeñal , como se implementa en el motor axial [1] .
Además, este mecanismo se utiliza en los motores Stirling .
Como se mencionó anteriormente, el mecanismo de "barras de placa frontal" es el corazón de las máquinas hidráulicas de émbolo axial ( bombas y motores hidráulicos ).
En los diseños de helicópteros , el plato cíclico de las palas juega un papel importante , que se puede construir sobre la base del mecanismo de "barras de placa frontal". En este caso, las varillas están conectadas de manera pivotante al disco giratorio, y el piloto controla el cambio en el ángulo de inclinación del disco estacionario desde la cabina a través de un sistema de enlaces cinemáticos. Este tipo de control del ángulo de las palas se usa para crear diferentes sustentaciones en diferentes lados del cuerpo del helicóptero, lo que da como resultado una inclinación selectiva de la máquina en diferentes direcciones.
El mecanismo descrito se usa a menudo en algunos tipos de medidores de flujo utilizados en sistemas de suministro de agua, aunque en ellos el movimiento oscilatorio del disco no siempre se convierte en movimiento alternativo.
El conjunto de antenas activas en fase tiene la forma de un disco plano capaz de escanear el espacio aéreo en un ángulo de hasta 60 grados en cualquier dirección desde el eje de la aeronave. Cuando dichos radares se montan en una placa frontal, el ángulo de la placa frontal se suma al ángulo de exploración electrónica. Por lo general, el ángulo de la placa frontal se elige en unos 40 grados, y luego el ángulo de exploración total de los radares alcanza los 200 grados [2] .
Otras formas de convertir el movimiento de rotación en rectilíneo:
| Mecanismos | |
|---|---|
| Rotacional | |
| Rectilíneo | |
| ...aproximadamente | |
| traslacional | Paralelogramo |
| movimiento compuesto | |