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BIELA Se denomina biela biela a un elemento mecánico que sometido a esfuerzos de tracción o compresión, transmite el movimiento articulando a otras partes de la máquina. En un motor de combustión interna conectan el pistón el pistón al cigüeñal. al cigüeñal. Actualmente las bielas son un elemento básico en los motores los motores de combustión interna y en los los compresores alternativos. Se diseñan con una forma específica para conectarse entre las dos piezas, el pistón y el cigüeñal. Cuando el pistón se encuentra comprimiendo la mezcla 10° antes para llegar al PSM la chispa la chispa o la inyección de diesel según sea el caso se activa, provocando que la mezcla comience
quemarse
y
cuando
llegue
al
PSM
esta fuerza esta fuerza explosiva que se está liberando se comprime. Debido
a
las fuerzas
inercial
es
el
mecanismo
sigue
avanzando, al encontrarse a 10° después del PSM es cuando toda la fuerza es liberada. Es un elemento rígido y largo que permite la unión articulada entre la manivela y el émbolo. Está formada por la cabeza, la caña o cuerpo y el pie. La forma y la sección de la biela pueden ser muy variadas, pero debe poder resistir los esfuerzos de trabajo, por eso es hecha de aceros especiales o aleaciones de aluminio.
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ESFUERZOS AL QUE ES SOMETIDO LA BIELA: Los principales esfuerzos que sufre la biela son de flexión compuesta en el
momento de la carga
máxima al explotar la mezcla combustible (expansión del
ciclo),
la
compresión
estaría
dada
por
la
componente de la fuerza sobre el eje longitudinal de la biela, y la flexión por la componente transversal a la misma, y lo mismo con el par reactivo proporcionado por la carga a través del cigüeñal al oponerse al movimiento. Además la biela sufre un esfuerzo de compresión nuevamente en la etapa de compresión de la mezcla. Después de observar los distintos tipos de análisis realizados a la biela se pueden notar dos puntos críticos que ocurren en diferentes etapas del ciclo mecánico, el primero de ellos se aprecia durante la compresión, este tiene lugar en la parte media de la biela, el segundo punto crítico se ubica en la parte inferior de la biela y ocurre durante la expansión del ciclo. Los tornillos, por su parte, soportan solo un pequeño porcentaje de la carga.
CONSTRUCCION Y PARTES DE LA BIELA: La biela esta construida con acero forjado con gran resistencia mecánica a la tensión. Su función radica en conectar el pistón con el cigüeñal transmitiendo la fuerza recibida de la combustión a través del pistón. Básicamente podemos dividirlas en tres partes, el pie, cuerpo y cabeza. El pie es la parte que une la biela al pistón con un pasador o bulón. El cuerpo, parte media de la biela, solo actúa como prolongamiento aportando además rigidez. En algunos casos presentan un conducto para dirigir el aceite a través de ella. La cabeza es la encargada de entrar en contacto con el codo del cigüeñal, que a su vez tiene dos partes, la superior y la inferior denominada tapa de la biela, sujetada ésta con tornillos de presión o espárragos.
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SIMULACION DE LA BIELA EN EL INVENTOR: Para la simulación de los esfuerzos de la biela, usamos el PROGRAMA AUTODESK INVENTOR PROFESSIONAL VERSION 2012; para ello se dibujo la biela en este mismo y luego se le coloco las cargas, de este modo el programa realizo la simulación y a continuación se van a observar la reacción que tiene nuestra pieza estudiada con el esfuerzo aplicado. Las cargas aplicadas son: desde 0.01 hasta 9.644 Mpa Según como vaya aumentando la compresión en la biela esta misma ira tomando nuevas reacciones en diferentes zonas. Por lo tanto esto se identificara con una gama de colores y estas a su vez un valor determinado por el inventor.
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