Meccanismo biella-manovella
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Il manovellismo di spinta rotativa, comunemente conosciuto come meccanismo biella-manovella è un sistema per la trasformazione di moto rettilineo in circolare e viceversa. Trova larghissima applicazione in numerosi elementi meccanici, dai motori a pistoni (endotermici e non) ai sistemi di chiusura delle presse da stampaggio.
[modifica] Caratteristiche generali
Nel manovellismo di spinta rotativa si distinguono tre elementi essenziali :
- La manovella, colorata in rosso nello schema, che ruota attorno ad un asse.
- la biella incernierata alla manovella, nella quale quindi una estremità (testa di biella) descrive una circonferenza, mentre l'altra (piede di biella) si muove lungo una retta.
- Un sistema di guida della biella (qui rappresentato dal pistone).
La lunghezza del movimento rettilineo C (vedi figura) è evidentemente doppia della lunghezza della manovella (e raggio di rotazione) M.
Come si vede dalla figura, nella quale sono rappresentati incrementi costanti dell'arco di rotazione della manovella, gli spostamenti della testa di biella non sono proporzionali all'arco percorso dal piede; la relazione è sinusoidale, infatti se denominiamo B la lunghezza della biella, la corsa C della testa di biella, con angolo percorso α, risulta
C = Mcosα + Bcosβ
dove β è dato dalla relazione
Msinα = Bsinβ e quindi β = arcsin((Msinα) / B)
D'altra parte, la lunghezza del percorso è identica sia nel movimento di andata che di ritorno, a differenza ad esempio dal glifo rettilineo.
