BIELA

QUE ES LA BIELA

Este mecanismo transforma el movimiento circular en movimiento rectilíneo alternativo.

Es un sistema reversible, lo que quiere decir que también puede funcionar para convertir un movimiento lineal alternativo en otro de giro, como en el caso de un pistón dentro del cilindro en el motor de un automóvil, donde la manivela se ve obligada a girar.

PARTES DE UNA BIELA

PARTES DE LA BIELA

La biela está dividida en tres partes, la primera es el pié, que es el extremo que va unido al bulón, que, a su vez, va enganchado en el cigüeñal. Éste es el extremo mas pequeño de la biela.

El cuerpo es la zona central de la biela, que debe soportar la mayor parte de los esfuerzos, pero al estar en continuo movimiento también debe de ser ligero, por ello se suele construir con forma de doble T.

La cabeza es la parte que va unida al cigüeñal, a diferencia del pie, la cabeza va dividida en dos mitades, una de ellas unida al cuerpo, y la otra (sombrerete) separada de éste, necesitando dos tornillos para unirse a él.

Por lo general las bielas se fabrican de acero templado, aunque en motores de altas prestaciones se suelen utilizar bielas de aluminio ó de titanio.

EJERCICIO DE POSICIÓN DEL SISTEMA BIELA-MANIVELA

Problema de posición:

El problema de posición lo resuelvo empleando las ecuaciones de lazos, así el lazo que uso es:

Tomando las cotas en centímetros, las pasamos a metros.

Con lo que tengo un sistemas de dos ecuaciones con dos incógnitas, resolviéndolo obtengo, s y ,

Del que obtengo: (1)

(2)

En los datos de la practica se dicen que la barra de entrada evoluciona con velocidad constante durante el recorrido considerado, por tanto

Dando valores numéricos, de lo que sacamos que:

Representando gráficamente la posición del barra de salida; s frente t.

3cos(2x)+5cos(asen(-0.6sin(2x)))

PROBLEMA DEL SISTEMA BIELA-MANIVELA INVERSO

Biela-manivela:Problema dinámico-inverso

PRÁCTICA DE TEORÍA DE MÁQUINAS

Mecanismo 3. Biela-Manivela. Introducción.

En este mecanismo, el movimiento de rotación de una manivela o cigüeñal provoca el movimiento rectilíneo, alternativo, de un pistón o émbolo. Una biela sirve para unir las dos piezas. Con la ayuda de un empujón inicial o un volante de inercia, el movimiento alternativo del pistón se convierte en movimiento circular de la manivela. El movimiento rectilíneo es posible gracias a una guía o un cilindro, en el cual se mueve. Este mecanismo se usa en los motores de muchos vehículos.

El recorrido máximo que efectúa el pistón se llama carrera del pistón. Los puntos extremos del recorrido corresponden a dos posiciones diametralmente opuestas de la manivela. Por lo tanto, el brazo de la manivela (distancia del eje al punto de unión con la biela) equivale a la mitad de la carrera del pistón.

El pistón completa dos carreras por cada vuelta de la manivela, de manera que la relación entre velocidades es

Vm = 2 ð R / ð

donde

Vm : velocidad media del pistón
ð : velocidad de giro de la manivela
R : brazo de la manivela

El cálculo de la velocidad máxima que adquiere el pistón es más complicado, y depende básicamente de la longitud de la biela. Cuando la biela es bastante mayor que el brazo de la manivela, la máxima velocidad se produce aproximadamente a medio recorrido, y toma por valor

VM = ð R

donde

VM : velocidad máxima del pistón

DEMOSTRACIÓN DE COMO ARREGLAR UNA MANIVELA DE CARRO

DEMOSTRACIÓN

En el siguiente video apreciaremos como arreglar una manivela de carro

DEMOSTRACIÓN DE LA REPARACIÓN DE UNA BIELA

DEMOSTRACIÓN

En el siguiente video podremos observar como cambiar los casquillos de una biela

COMO ARREGLAR UNA BIELA

FORMA DE ARREGLARLO

Existen otras soluciones más elegantes, y también más caras, para recuperar esta biela que ha perdido la rosca; como los casquillos especiales que podemos encontrar para este fin. Pero esto es una reparación en modo loco, se trata de una bici económica, donde las bielas cuestan menos que el casquillo.

Nuestro plan es hacer un taladro interior roscado  a un pedal para colocar un tornillo por la parte trasera y así poder fijarlo a la biela. El principal problema es que el eje del pedal, al llevar rodamientos, está templado, por lo que no podemos taladrarlo. Debemos primero destemplar el eje calentándolo al rojo y dejando que se enfrié lentamente. Una vez frío podemos taladrarlo sin problemas. Un nuevo problema es que parte del pedal es de plástico. Debemos desmontarlo para poder calentar sólo el eje.