Articulación de Nudillo Explicada: Diseño, Aplicaciones y Características Clave

La articulación de nudo conecta dos varillas cuyos ejes coinciden o se intersectan y están en el mismo plano. Se encuentran comúnmente en tractores-remolques, tirantes de armaduras de techo, juntas de enlaces de puentes colgantes y sistemas de dirección, donde se encuentran entre la varilla de dirección y el piñón. En este artículo, aprenderás la definición, aplicaciones, diagrama, diseño, construcción, componentes, tipos, funcionamiento, ventajas y desventajas de la articulación de nudo.

¿Qué es una Articulación de Nudillo?

Cuando se requiere una pequeña cantidad de flexibilidad o momento angular, una articulación de nudo es una unión mecánica utilizada para conectar dos varillas que están bajo una carga de tracción. Líneas de acción de carga axiales o lineales están siempre presentes. Se utiliza para conectar dos varillas que están bajo la acción de cargas de tracción. Sin embargo, si la articulación está guiada, las varillas pueden soportar una carga de compresión. Para modificaciones o reparaciones, una articulación de nudo puede separarse fácilmente. Se puede encontrar en un eslabón de cadena de bicicleta, una junta de tirante para una armadura de techo, una junta de varilla de válvula con la varilla excéntrica, una junta de varilla de bomba, un enlace de tensión en una estructura de puente, y una variedad de conexiones de palanca y varilla.

Aplicaciones de la Articulación de Nudillo

La articulación de nudo se usa comúnmente en la industria automotriz para hacer las siguientes juntas:

• Eslabón en la cadena de bicicleta
• Juntas de tirante de armadura de techo
• Enlace de tensión en estructura de puente
• Varios tipos de conexiones de palanca y varilla.
• En vehículos multieje, se conecta la varilla de enlace de las ballestas
• Conexiones entre la ballesta y el chasis
• Pistón, pasador de pistón, biela

Diagrama de una Articulación de Nudillo:

Componentes de una Articulación de Nudillo

La parte principal de una articulación de nudo es el ojo, horquilla y pasador. Otros componentes incluyen:

Dos varillas – La articulación de nudo normalmente se conecta mediante dos varillas. Una varilla tiene un ojo en un extremo, mientras que la otra tiene dos extremos en forma de horquilla.

Extremo de Doble Ojo o Horquilla – El extremo de doble ojo generalmente se compone de dos extremos y tiene forma de horquilla. Como un extremo se usa para insertar el pasador de nudo y el otro para insertar el pasador cónico en el collar, la junta no se abre.

Extremo de Ojo Simple – El extremo de ojo simple de los dos agujeros se inserta entre el extremo de doble ojo de los dos agujeros, reuniendo los tres agujeros (2 agujeros del extremo de doble ojo y 1 agujero del extremo de ojo simple).

Pasador de Nudillo – El pasador de nudo se inserta en estos agujeros y los conecta firmemente. El pasador cónico se inserta usualmente a través de un pequeño agujero al final del pasador de nudo.

Collar – Tiene un collar con dos agujeros para que pase el pasador cónico. El collar se posiciona al final del pasador de nudo para que el agujero en la articulación de nudo coincida con el agujero en el collar.

Pasador Cónico – Para fijar el collar y los pasadores de nudo y evitar que se deslicen, un cono se coloca a través del agujero del collar.

Construcción y Material

Un extremo de una de las varillas se forma en un ojo en la articulación de nudo (dos vistas mostradas en Fig.) y el otro extremo de la varilla se crea en una horquilla con un ojo en cada una de las patas de la horquilla. El pasador de nudo se sujeta con un collar y pasador cónico o un pasador partido y pasa por los agujeros del ojo y la horquilla. Un pequeño tope, pasador, clavija o ajuste puede usarse para evitar que el pasador de nudo gire en la horquilla.

En una de las varillas se forma el ojo, y en la otra, la horquilla. El ojo se inserta en la horquilla, y el pasador se roscas a través de la horquilla y el ojo. Un pasador partido se usa para mantener este pasador en su lugar. Los extremos de las varillas son octogonales por una corta distancia para mejor agarre y cuadrados por una corta distancia antes de forjarse en formas de ojo y horquilla.

Aluminio, acero inoxidable, acero estructural, magnesio y hierro fundido son materiales comunes usados en articulaciones de nudo. Las articulaciones de nudo de aluminio han demostrado ofrecer el factor de seguridad máximo de aproximadamente 50 kN bajo situaciones de carga.

Algunas empresas usan una combinación de hierro fundido y acero inoxidable para sus juntas. Los costes de material y peso han disminuido a medida que la tecnología ha avanzado en décadas recientes, resultando en menos accidentes y mejor seguridad. Recientemente se descubrió que el uso de material compuesto en lugar de hierro fundido tiene varias ventajas, incluyendo articulaciones de nudo fáciles de fabricar, seguridad óptima y respeto al medio ambiente. La articulación de nudo puede fundirse, fabricarse y forjarse fácilmente.

Mira el vídeo a continuación para aprender más sobre el funcionamiento de una articulación de nudo:

Ventajas y Desventajas de una Articulación de Nudillo

Ventajas:

A continuación se muestran los beneficios de una articulación de nudo en sus diversas aplicaciones.

• Las articulaciones de nudo pueden soportar tensiones de tracción significativas. Incluso con espesor de material variable y resistencia a la tracción, puede proporcionar excelente precisión repetitiva.
• Tienen un alto grado de rigidez mecánica.
• Tienen un diseño sencillo y son simples de instalar.
• La articulación de nudo es simple de montar y desmontar.
• La construcción de la articulación de nudo es simple de fabricar.
• Esta junta tiene menos piezas, lo que la hace menos costosa y más fiable.
• Esto permite momento angular entre varillas y se usa principalmente para extender la vida de la herramienta.

Desventajas:

A pesar de las buenas ventajas de las articulaciones de nudo, aún ocurren algunas limitaciones, a continuación se muestran las desventajas de una articulación de nudo.

• La capacidad de las articulaciones de nudo para soportar grandes cargas de compresión es limitada.
• Proporciona momento angular en un solo plano. Este es uno de sus defectos.
• Puede que hayas probado su flexibilidad usando una junta universal, pero la articulación de nudo carece de tal flexibilidad.

Conclusión

Cuando se requiere un pequeño grado de flexión o movimiento angular, una articulación de nudo se usa para conectar dos varillas bajo cargas de tracción. Eso es todo por este artículo, donde se discuten la definición, aplicaciones, diagrama, diseño, construcción, componentes, tipos, funcionamiento, ventajas y desventajas de las articulaciones de nudo.

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