MECANISMOS DE TRANSFORMACIÓN DEL MOVIMIENTO

Los mecanismos que hemos considerado hasta ahora no modifican el tipo de movimiento; es decir, “transforman” movimientos rectilíneos en movimientos rectilíneos, o movimientos de rotación en otros movimientos de rotación.

Sin embargo, en los mecanismos que vamos a describir en este apartado el movimiento de entrada es diferente al movimiento de salida.

Mecanismos que transforman movimientos de rotación en movimientos rectilíneos.

Piñón-cremallera

Este sistema transforma el movimiento circular en rectilíneo por medio de dos elementos dentados: Un piñón que gira sobre su propio eje y una barra dentada denominada cremallera. Los dientes pueden ser rectos o helicoidales.

Taladradora de columna: El conjunto piñón-cremallera lo componen la manivela de mando, que lleva en un extremo un piñón, y el eje portabrocas, que lleva tallada la cremallera.

Caja de dirección de un automóvil: El piñón está solidario a la barra de dirección y al volante, y los extremos de la cremallera se encargan de orientar las ruedas.

La cremallera puede considerarse como una rueda dentada de radio infinito, cuyo módulo debe coincidir con el del piñón.

Mecanismos que transforman movimientos de rotación en movimientos alternativos.

Mecanismo biela-manivela

Este mecanismo consta de dos piezas básicas articuladas entre sí y de las que recibe el nombre: la manivela y la biela

La manivela OB es una pieza que gira alrededor de un punto O y describe un movimiento circular.

La biela AB es una pieza rígida acoplada a la manivela en el punto B. este extremo, denominado cabeza de la biela, sigue el mismo movimiento circular que la manivela, mientras el otro extremo A, denominado pie de biela, describe un movimiento alternativo o de vaivén. Las bielas constan de tres partes:

Habitualmente, la manivela actúa como elemento motriz y la biela, como elemento conducido. De este modo podemos transformar movimientos circulares en movimientos alternativos.

Cigüeñal y biela

El cigüeñal es un elemento que, junto a la biela, transforma el movimiento circular en alternativo o viceversa.

Consiste en un árbol acodado (a) con unos muñones (m) y unas muñequillas (n) donde se colocan las bielas. Sobre cada una de las muñequillas se inserta la cabeza de una de las bielas por medio de una pieza llamada sombrerete.

Leva y excéntrica

La leva es un disco de forma irregular sobre el que se apoya un elemento móvil denominado varilla, seguidor o vástago. Ambos elementos deben estar permanentemente en contacto.

Cuando el disco gira, su movimiento circular se transforma en movimiento alternativo de la varilla, el que se intercalan períodos de reposo. La diferencia entre el punto más alto del recorrido del vástago y el más bajo recibe el nombre de carrera de la leva. El perfil del disco determina el tipo de movimiento de la leva.

La excéntrica consiste básicamente en una pieza de forma geométrica diversa en la que el eje de giro no coincide con su eje geométrico. La distancia entre ambos ejes se denomina excentricidad.

Cuando se sitúa una pieza rectilínea llamada vástago en contacto con la excéntrica, el movimiento circular de ésta se convierte en movimiento alternativo del vástago. La excéntrica más sencilla que se puede encontrar tiene forma de disco circular.