Manivela
Una manivela es un eslabón de un mecanismo de manivela que realiza un movimiento de rotación cíclico para una vuelta completa alrededor de un eje fijo. Se utiliza para convertir el movimiento circular en movimiento alternativo y viceversa. Como regla general, actúa como un enlace principal de los mecanismos de palanca y palanca de cambios . El nombre de la manivela para cigüeñales de motores pesados es gusano de sangre [1] . La transición del muñón principal a la biela, que forma la manivela, también se puede llamar "mejilla" [2] .
Cinemática del cigüeñal
Al considerar la manivela como eslabón de entrada de los mecanismos, la variable independiente es el ángulo de giro de la manivela φ. Su movimiento puede ser tanto unilateral como inverso.
A partir de los parámetros geométricos, se distingue el radio de manivela r. En el mecanismo de manivela central , está en la relación cinemática más simple con la carrera del pistón (corredera):
Dinámica del cigüeñal
Como regla general, en los cálculos dinámicos de un motor de combustión interna , todos los detalles del movimiento de rotación se reducen a un grupo de cigüeñal con una masa reducida m a un grupo reducido a un punto en un radio r.
Sobre el cigüeñal actúan fuerzas externas aplicadas a la articulación de la biela (fuerza de presión del gas, fuerzas de resistencia al corte, etc.). Al analizarlos, generalmente se descomponen en componentes tangenciales y radiales.
Además, el cigüeñal se ve afectado por la fuerza centrífuga , una función de la velocidad angular del cigüeñal:
K R = metro a ω 2 r
Esta fuerza es uno de los factores de desequilibrio del cigüeñal. Están luchando con eso instalando contrapesos en el cuello del cigüeñal.
El momento de flexión se puede transmitir a la manivela solo dentro de los límites de las fuerzas de fricción en la bisagra; por regla general, en los diseños reales es insignificante.
En el cuello principal de la manivela ocurren reacciones que al analizarlas se descomponen en horizontales y verticales.
En los cálculos de resistencia en los mecanismos de articulación, generalmente se verifica la compresión y la ruptura de la manivela. Como regla general, no hay torsión y la flexión puede aparecer en varillas largas y delgadas durante el pandeo.
Historia
Uno de los primeros ejemplos de la aplicación de la idea de la manivela son los ralladores de granos . Originalmente utilizaron el movimiento de traslación de las piedras de molino , pero las piedras de molino de disco impulsadas por manivela se inventaron a finales de la Edad de Piedra.
En la antigüedad, había un gran conjunto de herramientas que usaban una manivela, por ejemplo, taladros giratorios , incl. con fines quirúrgicos.
Las manivelas se utilizaron en mecanismos de elevación, máquinas de lanzamiento, etc. La distribución en países con sistemas de riego recibía bombas con accionamiento circular de una yunta de animales o de un grupo de personas que actuaban sobre una manivela. Los mecanismos para levantar el ancla actuaron de manera similar.
Una de las características de las manivelas en la antigüedad es la fuerte referencia a las medidas antropométricas . Por regla general, los mecanismos eran impulsados por la fuerza muscular, por lo que el radio de la manivela no superaba la longitud de un brazo humano.
Tecnología de fabricación
En los automóviles modernos, la manivela actúa como una parte separada y como parte del cigüeñal.
Los principales métodos para obtener una rodilla de manivela como parte de un cigüeñal:
Véase también
Notas
- ↑ significado técnico . Consultado el 21 de diciembre de 2018. Archivado desde el original el 2 de octubre de 2019.
- ↑ significado técnico . Consultado el 21 de diciembre de 2018. Archivado desde el original el 4 de marzo de 2019.