Tipos de enlaces explicados
Antes de leer este artículo, también puede disfrutar de nuestro Conceptos básicos del artículo de enlaces aquí.
Un enlace es un mecanismo formado al conectar dos o más palancas juntas. Los enlaces se pueden diseñar para cambiar la dirección de una fuerza o hacer que dos o más objetos se muevan al mismo tiempo. Muchos sujetadores diferentes se utilizan para conectar enlaces juntos, pero les permiten moverse libremente, como pines, pernos de hilo final con tuercas y remaches libremente ajustados. Hay dos clases generales de enlaces: enlaces planos simples y enlaces especializados más complejos; Ambas son capaces de realizar tareas, como describir líneas rectas o curvas y ejecutar movimientos a velocidades diferentes. Los nombres de los mecanismos de vinculación que se dan aquí son ampliamente, pero no universalmente aceptados en todos los libros de texto y referencias. Los enlaces se pueden clasificar de acuerdo con sus funciones principales:
- Generación de funciones: el movimiento relativo entre los enlaces conectados al marco
- Generación de ruta: la ruta de un punto trazador
- Generación de movimiento: el movimiento del enlace del acoplador
Enlaces planos simples
Cuatro enlaces planos simples diferentes que se muestran a continuación se identifican por función:
- Linkage de movimiento inverso, la figura A a continuación puede hacer que los objetos o la fuerza se muevan en direcciones opuestas; Esto se puede hacer utilizando el enlace de entrada como palanca. Si el pivote fijo es equidistante a partir de los pivotes móviles, el movimiento del enlace de salida es igual al movimiento del enlace de entrada, pero actuará en la dirección opuesta. Sin embargo, si el pivote fijo no está centrado, el movimiento del enlace de salida no será igual al movimiento del enlace de entrada. Al seleccionar la posición del pivote fijo, el enlace puede diseñarse para producir ventajas mecánicas específicas. Este enlace también se puede girar hasta 360 °.
- Push-Pull Linkage, Fig. B, puede hacer que los objetos o la fuerza se muevan en la misma dirección; El enlace de salida se mueve en la misma dirección que el enlace de entrada. Clasificado técnicamente como un enlace de cuatro barras, se puede girar a través de 360 ° sin cambiar su función.
- El enlace de movimiento paralelo, Fig. C, puede hacer que los objetos o fuerzas se muevan en la misma dirección, pero a una distancia establecida. Los pivotes móviles y fijos en los enlaces opuestos en el paralelograma deben ser equidistantes para que este enlace funcione correctamente. Clasificado técnicamente como un enlace de cuatro barras, este enlace también se puede girar a través de 360 ° sin cambiar su función. Los pantógrafos que obtienen energía para trenes eléctricos de cables superiores se basan en un enlace de movimiento paralelo. Dibujar pantógrafos que permitan que los dibujos originales se copian manualmente sin rastrear o fotocopiar también son adaptaciones de este enlace; En su forma más simple, también puede mantener bandejas de herramientas en una posición horizontal cuando se abren las cubiertas de la caja de herramientas.
- El enlace de la campana, la Fig. D, puede cambiar la dirección de los objetos o la fuerza en 90 °. Este enlace rang de timbres antes de que se inventaran badajos eléctricos. Más recientemente, este mecanismo se ha adaptado para los frenos de bicicleta. Esto se realizó fijando dos manivelas de campana dobladas 90 ° en direcciones opuestas juntas para formar pinzas. Al apretar las dos palancas del manillar vinculadas a los extremos de entrada de cada manivela, los extremos de salida se moverán juntas. Bloques de goma en los extremos de salida de cada cigüeñal presione contra el borde de la rueda, deteniendo la bicicleta. Si los pines que forman un pivote fijo están en los puntos medios de las bielas, el movimiento del enlace será igual. Sin embargo, si esas distancias varían, se puede obtener ventaja mecánica.
Enlaces especializados
Además de cambiar los movimientos de objetos o fuerzas, se han diseñado vínculos más complejos para realizar muchas funciones especializadas: estos incluyen dibujar o trazar líneas rectas; Mover objetos o herramientas más rápido en una carrera de retroceso que en una carrera de extensión; y convertir el movimiento giratorio en movimiento lineal y viceversa. Los enlaces especializados más simples son los enlaces de cuatro barras. Estos enlaces han sido lo suficientemente versátiles como para aplicarse en muchas aplicaciones diferentes. Los enlaces de cuatro barras en realidad tienen solo tres enlaces móviles, pero tienen un enlace fijo y cuatro juntas o pivotes. Un mecanismo útil debe tener al menos cuatro enlaces, pero los conjuntos de circuito cerrado de tres enlaces son elementos útiles en las estructuras. Debido a que cualquier vínculo con al menos un enlace fijo es un mecanismo, tanto los enlaces de movimiento paralelo como de empuje mencionados anteriormente son máquinas técnicas.
Los enlaces de cuatro barras comparten propiedades comunes: tres enlaces en movimiento rígidos con dos de ellos bisagrados a bases fijas que forman un marco. Los mecanismos de enlace son capaces de producir movimiento rotativo, oscilante o recíproco por la rotación de una manivela. Los enlaces se pueden usar para convertir:
- Rotación continua en otra forma de rotación continua, con una relación de velocidad angular constante o variable
- Rotación continua en oscilación o oscilación continua en rotación, con una relación de velocidad constante o variable
- Una forma de oscilación en otra forma de oscilación, o una forma de reciprocidad en otra forma de reciprocación, con una relación de velocidad constante o variable
Hay cuatro formas diferentes en que los enlaces de cuatro barras pueden realizar inversiones o completar revoluciones sobre puntos de pivote fijos. Se considera que un enlace de pivote es la entrada o el miembro del controlador y el otro se considera el miembro de salida o conducido. El enlace de movimiento restante se llama comúnmente un enlace de conexión. El enlace fijo, con bisagras por pines o pivotes en cada extremo, se llama enlace de base.
El mecanismo de rockero de cigüeñal, Fig anterior, demuestra la segunda inversión. El enlace más corto AB está adyacente a AD, el enlace de base. Link AB puede hacer una revolución 360 completa, mientras que el CD de enlace opuesto solo puede oscilar y describir un arco.
El mecanismo de doble rocker, a continuación, demuestra la tercera inversión. Link AD es el enlace de la base, y está opuesto al enlace más corto BC. Aunque Link BC puede hacer una revolución 360 completa, ambos enlaces de giro y CD solo pueden oscilar y describir ARCS.
La cuarta inversión es otro mecanismo de cigüeñal que se comporta de una manera similar al mecanismo que se muestra a continuación
Generadores de línea recta
Los enlaces que son capaces de describir líneas rectas se conocen como generadores de línea recta. Estos enlaces son componentes importantes en varios tipos de máquinas, particularmente máquinas herramientas. Las dimensiones de los enlaces rígidos juegan un papel importante para garantizar que estos mecanismos funcionen correctamente.
Un ejemplo de un generador de línea recta es el generador de línea recta de Watt. Este enlace puede describir una línea recta vertical corta. Consiste en enlaces de igual longitud AB y CD, que están articulados en A y D, respectivamente. El punto medio E del enlace de conexión BC traza un patrón de figura ocho sobre la excursión del mecanismo completo, pero se remonta una línea recta en parte de la excursión porque el punto E diverge hacia la izquierda en la parte superior de la carrera y hacia la derecha en la parte inferior de el trazo. El fabricante de instrumentos escoceses James Watt usó este enlace en una bomba de haz impulsada por el vapor alrededor de 1769, y también fue un mecanismo prominente en las máquinas tempranas de vapor.
Otro ejemplo de un generador de línea recta es el generador de línea recta Scott Russell. Este enlace también puede describir una línea recta. El enlace AB está deprimido en el punto A y fijado para enlace CD en el punto B. El CD de enlace se depende de un rodillo en el punto C, lo que lo restringe al movimiento oscilante horizontal.
Enlaces rotativos/lineales
Los enlaces giratorios/lineales, también conocidos como mecanismos de manivela deslizante, son dispositivos mecánicos que convierten el movimiento rotativo en movimiento lineal o viceversa. Consisten en tres enlaces: una manivela giratoria, una biela deslizante y un bloque o pistón deslizante.
La manivela es una palanca giratoria que está unida a un motor o un motor, mientras que la biela es un enlace rígido que se desliza hacia adelante y hacia atrás dentro de un canal o una ranura. El bloque deslizante o el pistón se une al extremo de la biela y se mueve en dirección lineal.
A medida que la manivela gira, mueve la biela hacia adelante y hacia atrás, lo que hace que el bloque deslizante o el pistón se mueva en dirección lineal. Este movimiento lineal se puede usar para realizar el trabajo, como conducir una bomba, levantar una carga o mover una cinta transportadora.
Lo contrario también es cierto: el movimiento lineal se puede convertir en movimiento rotativo. Cuando se aplica una fuerza al bloque deslizante o al pistón, mueve la biela de un lado a otro, lo que hace que la manivela gire. Este movimiento giratorio se puede usar para alimentar un generador, una cuchilla de sierra o una rueda de molienda.
Los mecanismos de manivela deslizante se utilizan ampliamente en diversas aplicaciones, incluidos motores, bombas, compresores y muchos tipos de equipos de fabricación. Son eficientes, confiables y fáciles de mantener, lo que los convierte en un componente esencial de muchos procesos industriales.
Cómo funciona un mecanismo de yoke escocés
Un mecanismo de yoke escocés es un tipo de mecanismo de movimiento recíproco que convierte el movimiento rotativo en movimiento lineal. Lleva el nombre del ingeniero escocés James Watt que lo usó en máquinas de vapor.
El mecanismo consiste en un cigüeñal giratorio con un pasador, llamado yugo, unido a él. El yugo se mueve hacia adelante y hacia atrás a lo largo de una línea recta, guiado por una ranura en un bloque deslizante o control deslizante. El control deslizante está conectado a un pistón u otro dispositivo que requiere movimiento lineal.
A medida que el cigüeñal gira, el yugo se mueve hacia adelante y hacia atrás en línea recta, empujando y tirando del control deslizante junto con él. El movimiento del control deslizante se puede usar para realizar el trabajo, como bombear fluidos o objetos en movimiento a lo largo de una pista.
La ventaja clave del mecanismo de yoke escocés es que proporciona un movimiento de velocidad suave y constante para el control deslizante, a diferencia de otros mecanismos que pueden producir un movimiento desigual o desigual. Sin embargo, también tiene algunas desventajas, como la alta fricción y el desgaste debido al contacto deslizante entre el yugo y el control deslizante, y la necesidad de una alineación precisa del yugo y el control deslizante para evitar la unión.
En general, el mecanismo Scotch-Yoke es una forma simple y efectiva de convertir el movimiento rotativo en movimiento lineal, y se ha utilizado en una amplia gama de aplicaciones, incluidos motores, bombas y equipos de fabricación.
Cómo funciona un mecanismo giratorio a lineal
Un mecanismo rotativo a lineal es un tipo de mecanismo que convierte el movimiento de rotación en movimiento lineal. Esto se puede lograr a través de una variedad de mecanismos, cada uno con sus propias ventajas y desventajas únicas.
Un tipo común de mecanismo giratorio a lineal es el mecanismo de tornillo, que consiste en un tornillo y una tuerca. El tornillo tiene un eje roscado que se gira por un motor u otra fuente de movimiento rotativo. La tuerca se rosca sobre el tornillo y se mueve a lo largo del tornillo a medida que gira. Este movimiento lineal se puede usar para realizar el trabajo, como mover una plataforma o levantar una carga.
Otro tipo de mecanismo giratorio a lineal es el mecanismo del cigüeñal, que se usa comúnmente en los motores. El cigüeñal tiene una serie de bielas o revistas que se compensan desde la línea central del eje. A medida que el eje gira, las brotes empujan y tiran de bieles de conexión que están unidas a pistones u otros dispositivos que requieren movimiento lineal.
Otro tipo de mecanismo rotativo a lineal es el mecanismo de la leva, que utiliza una leva giratoria para producir movimiento lineal. La cámara tiene una forma no circular que hace que un seguidor, como un rodillo o una palanca, se mueva en una ruta lineal a medida que la leva gira. Esto se puede utilizar para realizar una variedad de funciones, como abrir y cerrar válvulas o mover una plataforma a lo largo de una pista.
En general, los mecanismos rotativos a lineales son componentes esenciales en muchas máquinas y dispositivos. La elección del mecanismo depende de factores como la cantidad requerida de movimiento lineal, la velocidad y la precisión del movimiento y las fuentes de espacio y energía disponibles.
Para comprender las otras clases de palancas, hemos creado algunas publicaciones de blog en las que se muestran a continuación:
