Junta universal
Una junta universal ( acoplamiento universal , U-conjunta , Cardan conjunta , Spicer o Hardy Spicer conjunta , o Hooke 's conjunta ) es una articulación o acoplamiento de bielas rígidas, cuyos ejes están inclinados el uno al otro, y se utiliza comúnmente en los ejes que transmiten movimiento rotatorio . Consiste en un par de bisagras ubicadas juntas, orientadas a 90 ° entre sí, conectadas por un eje transversal. La junta universal no es una junta de velocidad constante . [1]
El concepto principal de la junta universal se basa en el diseño de cardanes , que se han utilizado desde la antigüedad. Una anticipación de la junta universal fue su uso por los antiguos griegos en balistas . [2] En Europa, la junta universal a menudo se llama junta de Cardano o eje de Cardan , en honor al matemático italiano Gerolamo Cardano ; sin embargo, en sus escritos, solo menciona los montajes de cardán, no las juntas universales. [3]
El mecanismo fue descrito más tarde en Technica curiosa sive mirabilia artis (1664) por Gaspar Schott , quien afirmó erróneamente que se trataba de una articulación de velocidad constante . [4] [5] [6] Poco después, entre 1667 y 1675, Robert Hooke analizó la articulación y descubrió que su velocidad de rotación no era uniforme, pero que esta propiedad podría usarse para seguir el movimiento de la sombra en la cara de un reloj de sol. [4] De hecho, el componente de la ecuación del tiempo que explica la inclinación del plano ecuatorial en relación con la eclíptica es completamente análogo a la descripción matemática de la articulación universal. El primer uso registrado del términoLa articulación universal para este dispositivo fue realizada por Hooke en 1676, en su libro Helioscopios . [7] [8] [9] Publicó una descripción en 1678, [10] resultando en el uso del término porro de Hooke en el mundo de habla inglesa. En 1683, Hooke propuso una solución a la velocidad de rotación no uniforme de la junta universal: un par de juntas de Hooke desfasadas 90 ° en cada extremo de un eje intermedio, una disposición que ahora se conoce como un tipo de junta de velocidad constante . [4] [11] Christopher Polhem de Suecia más tarde reinventó la junta universal, dando lugar al nombre Polhemsknut ("nudo de Polhem") en sueco.
En 1841, el científico inglés Robert Willis analizó el movimiento de la articulación universal. [12] En 1845, el ingeniero y matemático francés Jean-Victor Poncelet había analizado el movimiento de la articulación universal mediante trigonometría esférica. [13]
El término junta universal se utilizó en el siglo XVIII [10] y era de uso común en el siglo XIX. La patente de Edmund Morewood de 1844 para una máquina de recubrimiento de metal requería una junta universal, con ese nombre, para adaptarse a pequeños errores de alineación entre el motor y los ejes del tren de laminación. [14] La patente de la locomotora de Ephriam Shay de 1881, por ejemplo, utilizaba juntas universales dobles en el eje de transmisión de la locomotora . [15] Charles Amidon usó una junta universal mucho más pequeña en su abrazadera de broca patentada en 1884. [16] La máquina de vapor esférica, rotativa y de alta velocidad de Beauchamp Tower usó una adaptación de la junta universal alrededor de 1885.[17]
El término articulación cardánica parece ser un recién llegado al idioma inglés. Muchos de los primeros usos del siglo XIX aparecen en traducciones del francés o están fuertemente influenciados por el uso del francés. Los ejemplos incluyen un informe de 1868 sobre la Exposición Universal de 1867 [18] y un artículo sobre el dinamómetro traducido del francés en 1881. [19]
