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Biela Manivela Teoria

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¿Qué es el mecanismo biela-manivela?

El mecanismo biela-manivela es un mecanismo que sirve para transformar un


movimiento circular en un movimiento de traslación, o viceversa. Es decir, el
mecanismo biela-manivela permite convertir un movimiento giratorio en un
movimiento lineal alternativo, y al revés.

Principalmente, el mecanismo biela-manivela está formado por la biela y


la manivela. De manera que ambas partes mecánicas se combinan para pasar de
un movimiento de rotación a un movimiento rectilíneo oscilatorio.

El sistema biela-manivela no es un invento de la última época, sino que en el


Imperio Romano ya se utilizaba. No obstante, aunque parece un tipo de
mecanismo muy sencillo, tiene muchas aplicaciones en ingeniería, por ejemplo,
los motores de combustión interna de los automóviles usan este mecanismo.

Existen dos tipos fundamentalmente de manivelas. Por un lado, se encuentran


las llamadas de pie-impulsado, como pueden ser las que tienen las máquinas
de coser de pedal. Por otro lado, están las conocidas como de propulsión.
Ejemplo de estas últimas son la ventanilla del coche que se sube o baja de
forma manual o bien un carrete de pesca.

-No obstante, también existen otras clasificaciones de manivelas. Así, por


ejemplo, también se habla de manivelas rígidas, de manivelas articuladas e
incluso de manivelas doblemente articuladas.

-Son muchos los dispositivos que están dotados con una manivela. Entre los
más habituales podemos destacar desde el gato mecánico que se usa para
cambiar una rueda hasta los pedales de una bicicleta pasando por el sistema
de subida y bajada de un toldo.

En los automóviles, la explosión del combustible produce el


movimiento lineal del pistón, el cual es transmitido a la biela y
convertido en un movimiento circular en la cigüeña

Elementos del mecanismo biela-manivela


Principalmente, el mecanismo biela-manivela tiene los siguientes
elementos:

• Manivela: es una barra rígida que tiene un extremo unido al


movimiento de giro y el otro extremo unido a la biela.
• Biela: es el elemento del mecanismo que se encarga de
transformar el movimiento rotatorio de la manivela en un
movimiento lineal.

• Guía: limita el movimiento del émbolo y de la biela, de este


modo el movimiento del émbolo es lineal.

• Émbolo (o pistón): pieza del mecanismo biela-manivela que


hace un movimiento rectilíneo oscilatorio, es decir, se mueve
alternativamente hacia adelante y hacia atrás.

Ejemplos de aplicaciones del mecanismo biela-


manivela
Por último, veremos algunas de las aplicaciones más habituales del
sistema biela-manivela.

• Motor de pistón: los motores de combustión interna


seguramente son la aplicación más extendida del mecanismo
biela-manivela. La función de este mecanismo es transformar
la energía generada en la explosión del combustible en el
movimiento circular del cigüeñal. Los coches no eléctricos
utilizan este tipo de motor.

• Bombas hidrostáticas: el cigüeñal acciona el sistema biela-


manivela y el pistón impulsa el fluido de la bomba.

• Máquina de coser: el funcionamiento de este tipo de


máquina se basa en el mecanismo biela-manivela.

• Juguetes autómatas: la mayoría de juguetes que tienen


movimientos automáticos también usan el mecanismo biela-
manivela para su funcionamiento

La biela-manivela corredera es un mecanismo que se utiliza comúnmente


en motores de combustión interna, así como en otros dispositivos
mecánicos. Su función principal es convertir el movimiento lineal en
movimiento rotativo y viceversa.

En un motor de combustión interna, por ejemplo, la biela-manivela


corredera convierte la energía generada por la combustión del
combustible en movimiento rotativo del cigüeñal. Este movimiento
rotativo luego se transmite a otros componentes del motor, como el árbol
de levas, para abrir y cerrar las válvulas, y finalmente, a través de la
transmisión, se utiliza para propulsar el vehículo.

La biela es la parte que conecta el pistón con la manivela (o cigüeñal).


Cuando el pistón se mueve hacia arriba y hacia abajo dentro del cilindro
debido a la combustión del combustible, la biela lo sigue y transfiere este
movimiento lineal a la manivela. La manivela, a su vez, convierte este
movimiento lineal en movimiento rotativo del cigüeñal. Este proceso se
repite continuamente mientras el motor está en funcionamiento,
convirtiendo la energía de la combustión en movimiento útil.

Manivela

Una manivela es una pieza mecánica utilizada para convertir el movimiento


circular en movimiento lineal o viceversa. Consiste típicamente en un brazo
largo que se conecta a un eje giratorio. Al aplicar fuerza en un extremo de
la manivela y hacer girar el eje, se puede generar movimiento lineal en el
otro extremo de la manivela o viceversa. Las manivelas se utilizan en una
amplia variedad de dispositivos y máquinas, desde herramientas simples
hasta motores complejos. Un ejemplo común de uso de una manivela es
en un molino de mano, donde se usa para moler granos o semillas
convirtiendo el movimiento giratorio en movimiento de vaivén. También se
encuentran en mecanismos como las manivelas de las bicicletas, los
motores de automóviles, las prensas mecánicas y muchos otros
dispositivos mecánicos.

Biela

Una biela es un componente mecánico que se utiliza para convertir el


movimiento lineal en movimiento rotativo o viceversa. Consiste en un brazo
largo que está conectado a un eje giratorio en un extremo y a un pistón,
cigüeñal u otro componente en el otro extremo. Las bielas se utilizan
comúnmente en motores de combustión interna, donde conectan el pistón
al cigüeñal.
En un motor de combustión interna, cuando el pistón se mueve hacia arriba
y hacia abajo en el cilindro durante el ciclo de combustión, la biela
transmite este movimiento al cigüeñal. El movimiento lineal del pistón se
convierte en un movimiento rotativo en el cigüeñal, que luego se utiliza
para impulsar otras partes del motor, como el cigüeñal de un motor de
automóvil, que a su vez impulsa la transmisión y, finalmente, las ruedas.

Las bielas también se utilizan en una variedad de otras aplicaciones, como


máquinas herramienta, motores fuera de borda, locomotoras, compresores
y muchos otros dispositivos mecánicos donde se requiere la conversión de
movimiento lineal a rotativo o viceversa.

Embolo o pistón

Un émbolo o pistón es un componente mecánico que se desplaza dentro


de un cilindro. Su función principal es la de crear un movimiento lineal,
normalmente asociado con la generación de trabajo mecánico. Los
pistones se encuentran en una variedad de dispositivos y máquinas,
incluyendo motores de combustión interna, compresores, bombas
hidráulicas, frenos hidráulicos, entre otros.

En los motores de combustión interna, por ejemplo, el pistón se desplaza


dentro de un cilindro dentro del bloque del motor. Cuando se inyecta
combustible y se enciende, la expansión de los gases empuja hacia abajo
al pistón, generando el movimiento que impulsa el funcionamiento del
motor. En los sistemas hidráulicos, el pistón puede ser utilizado para
comprimir fluidos o para generar fuerza a través de la presión hidráulica.

Los pistones suelen ser cilíndricos, con una superficie que se ajusta con
precisión al interior del cilindro para evitar fugas de fluido o gas. Además,
a menudo están equipados con anillos de pistón para sellar
adecuadamente la cámara de combustión o el cilindro y asegurar un
funcionamiento eficiente.

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