La necesidad de montar las piezas de manera que pudieran moverse durante el funcionamiento del mecanismo llevó a la invención de las juntas giratorias simples y complejas. En este artículo, hablaremos de esto con más detalle.
¿Qué es una junta giratoria?
Un dispositivo mediante el cual dos partes están conectadas entre sí, mientras mantienen la movilidad alrededor de un eje común, se denomina articulación giratoria. Se compone de un pasador y un clip. El dispositivo ha recibido el más amplio desarrollo y modificación. Se utiliza en diversas áreas de la industria y la economía nacional.
En una articulación cilíndrica, el muñón suele tener forma de varilla. Se presiona en los agujeros de otra parte, que se llama clip. El ejemplo más simple de una junta con bisagras son las bisagras de las puertas. Mirándolos detenidamente, es fácil comprender el principio de funcionamiento del dispositivo. Ambas partes de las bisagras están equipadas con cilindros huecos, que son los clips de conexión. El alfiler (generalmente presionado con fuerza en uno de ellos) es el dedo.
Las partes conectadas de esta manera se mueven alrededor de un eje común. La bisagra cilíndrica se encuentra en mecanismos simples y complejos. Está presente incluso en los habitualesgrapadora.
Articulaciones complejas
Una junta giratoria más compleja consiste en un muñón presionado en la pista interior de un cojinete liso o de rodamiento, que gira en él. Ningún motor eléctrico puede ensamblarse sin el uso de este conjunto. El rotor está suspendido en el estator por medio de una bisagra cilíndrica que utiliza cojinetes lisos o de rodillos. Las ruedas de los vagones de ferrocarril se fijan a los bogies por medio de una bisagra, cuya jaula es la caja del eje, el pasador es el eje de la rueda que se desliza en él por medio de un cojinete de rodillos.
Rótula
Existen otros tipos de juntas articuladas que pueden proporcionar más grados de libertad para estructuras giratorias. La conexión de partes, en las que se mueven alrededor de un centro común, se llama rótula. El alfiler tiene forma de esfera.
A diferencia de uno cilíndrico, el pasador de una rótula tiene todos los grados de libertad. Al estar limitado solo en su posición, proporciona a las partes articuladas con él, la capacidad de moverse en diferentes direcciones.
Una rótula se llama par cinemático esférico. La carcasa que contiene el muñón esférico suele estar hecha de hierro fundido. Las partes ensambladas en tal nodo pueden tomar una posición en diferentes ángulos entre sí. Para reducir la fricción de las superficies de la bisagra, el muñón está protegido por revestimientos especiales contra el contacto con la carcasa llena de grasa. Anterasella la bisagra de la suciedad y evita la fuga de grasa.
Todos los mecanismos existentes se ven inicialmente en los fenómenos naturales. Además de la rótula, que recuerda mucho a las articulaciones de la cadera y las vértebras espinales del cuerpo humano.
Evolución de la junta cilíndrica
En la transmisión cardán se utiliza una unidad de dos juntas cilíndricas con muñones colocados perpendicularmente. Lleva el nombre de Gerolamo Cardano, quien lo describió en el siglo XVI.
Par cinemático cilíndrico inventado por el físico inglés Robert Hooke, utilizado para transmitir torque. El funcionamiento ininterrumpido del conjunto está garantizado por el cumplimiento obligatorio de la condición de alineación de las partes del eje de transmisión. De lo contrario, bajo ciertas cargas, la junta giratoria comienza a colapsar. En caso de violación de la alineación del movimiento de las piezas, se recomienda utilizar un cardán con dos cruces. Este método se utiliza si el par se transmite a lo largo de ejes en ángulo. Agregar una cruz aumenta el número de grados de libertad, alivia la tensión en los muñones y las horquillas y evita su destrucción.
Usar
El uso de la junta de Hooke en la industria automotriz hizo posible transmitir el movimiento de rotación de la caja de cambios a las ruedas, incluso en presencia de ángulos de articulación significativos de los elementos. Esta unidad posteriormente formó la base de la bisagra de disco de leva, que consta de un disco de horquillas y levas, que se utilizan principalmente encamiones.
Junta homocinética
Un mutante peculiar, obtenido al cruzar una rótula con un cardán Hooke, representa un tipo de conexión de elementos completamente nuevo. Es un rodamiento de bolas deformado, donde la pista interior tomó la forma de una esfera con ranuras, y la exterior, esferas con ranuras en la superficie interior. Ambos anillos están ranurados al eje impulsor. Las bolas colocadas entre ellas son retenidas por el separador.
La bisagra de velocidades angulares iguales en ángulos de rotación significativos sufre cargas pesadas. Las "ruedas invertidas" a velocidades nominales están plagadas de daños en el conjunto.
Las juntas homocinéticas están sujetas al sellado obligatorio con anteras. Su lugar de operación contribuye a la entrada de polvo y humedad en la bisagra, deshabilitándola rápidamente. Los abrasivos y la corrosión destruyen las ranuras, las bolas y matan el separador. En los automóviles modernos, se utiliza una junta giratoria muy confiable, sellada en una carcasa que contribuye al uso completo de su recurso.
La rótula requiere una inspección periódica de la funda de goma. Mantener su integridad protege el ensamblaje de la contaminación. Si se detecta una violación de su estanqueidad, es conveniente reemplazar toda la bisagra.
Bisagras no convencionales
La aplicación original encontró una conexión cilíndrica en la fabricación de muebles. Puertas, persianas, tabiques decorativos, ensamblados a partir de listones, estuvieron disponibles con la llegada al mercado de cortadores para trabajar la madera. Tener una máquina pequeña ayudará fácilmentehaz un giro con tus propias manos.
Al pasar el cortador de juntas de borde se forma una ranura áspera en uno de los bordes estrechos del listón de madera. Luego se pasa con una fresa ranuradora para obtener un surco rizado.
Se está formando un pico en el otro lado. Se obtiene en dos pasadas de acabado. Ayudará a hacer una junta giratoria cilíndrica con un cortador de bordes rizados. Después de redondear los bordes, el riel adquiere un aspecto acabado.
Fijando alternativamente el cortador correspondiente en la fresadora y pasando un trozo de madera a lo largo de él, se realizan las juntas de bisagra. Al ensamblar los rieles de espiga en ranura, se obtiene un material laminar flexible que, dependiendo del ancho de las piezas y la densidad de las juntas, se puede enrollar en un tubo de hasta 15 cm de diámetro.
Las juntas tubulares en su diseño tienen mucho en común con las juntas homocinéticas: dos clips esféricos, entre los cuales se encuentran las bolas sujetas por el separador en las ranuras. El uso de un anillo fluoroplástico asegura un sellado radial de la junta. La férula interna está conectada a un extremo de la tubería, la externa al otro.
Por lo tanto, ambas tuberías pueden girar libremente en todas las direcciones entre sí. La fijación mutua de los clips la proporcionan las bolas situadas entre ellos.
Los elementos de drenaje y llenado de las tuberías funcionan en condiciones de cambios frecuentes en la dirección de suministro de la sustancia transportada. Para acelerar la reubicación en tales carreteras, se utilizan tuberías giratorias. Esose puede utilizar en las industrias del petróleo, petroquímica, alimentaria o del gas.
Resumir
En el mundo de hoy, mires donde mires, hay bisagras en todas partes: muñecas y auriculares, ruedas y grúas torre, autos dirigibles para niños y camas mecedoras: todo está hecho con ellas. A veces se modifican más allá del reconocimiento.
