El perno rey , también perno rey , perno rey y perno k , [1] [2] es el pivote principal en el mecanismo de dirección de un automóvil u otro vehículo .
El término también se usa para referirse a parte de un aparato de acoplamiento de quinta rueda .
Historia
Originalmente, con la dirección "giratoria" de los vagones tirados por caballos, se trataba de un único pasador sobre el que giraba el eje móvil debajo del bastidor del vagón. Esto ubicó el eje de lado a lado, pero el peso del vagón se llevó sobre un plato giratorio circular de madera que lo rodeaba. Los motores de tracción a vapor utilizaron una dirección de pivote central similar, y el pivote central se montó en el 'soporte de percha' debajo de la caldera. Algunos de los primeros automóviles también usaban dirección de pivote central, aunque se hizo evidente que no era adecuada para sus velocidades cada vez mayores.
La dirección Ackermann separa el movimiento de la dirección en dos pivotes, uno cerca del cubo de cada rueda delantera. El eje de la viga entre ellos permanece fijo en relación con el chasis, unido por la suspensión. La dirección Ackermann tiene las dos ventajas de que reduce el roce de los neumáticos, la necesidad de arrastrar los neumáticos hacia los lados a lo largo de su banda de rodadura al girar la dirección, y también reduce los golpes de dirección , la suspensión y los baches de la carretera que tienden a alterar la dirección de la dirección. Los pivotes principales ahora se fijaron a los extremos del eje y los portadores del cubo pivotaron sobre ellos. Por lo general, el centro del perno rey se fijaba en el eje y el portacubos se bifurcaba para encajar sobre esto, pero algunos vehículos, incluido el Ford Modelo T ilustrado, usaban un eje bifurcado y un perno rey fijado en un portaobjetos de una sola pieza. Los pivotes principales siempre se sujetaron en el centro y los rodamientos giratorios en los extremos, para aumentar el brazo de palanca y así reducir la carga del rodamiento.
Suspensión delantera independiente desarrollada durante la década de 1930, al menos para automóviles de alto rendimiento, a menudo con suspensión de doble horquilla . Esta actuación también favoreció la reducción del peso no suspendido . En lugar de utilizar pivotes separados para el movimiento hacia arriba y hacia abajo de la suspensión y el giro de la dirección, el uso de una rótula esférica que podía moverse en dos grados de libertad permitió que la misma articulación realizara ambas funciones. El portador del cubo se extendía verticalmente para abarcar los extremos de ambos brazos oscilantes, con una rótula en cada extremo. En las décadas de 1950 y 1960, esta suspensión independiente se convirtió en algo habitual en los coches ligeros de todos los rangos de precios. Aunque el pivote central ya no era un componente físico identificable, la geometría de la suspensión todavía se diseñó en términos de un pivote central virtual a lo largo de una línea entre los centros de las rótulas.
Aunque son en gran parte obsoletas, las suspensiones de pivote central tienen la ventaja de poder soportar pesos mucho más pesados, [ dudoso ] por lo que todavía se incluyen en algunos camiones pesados. Dana produjo la versión de pivote central del eje D60 hasta 1991. ( Sin embargo, la unión funcionalmente análoga, de aspecto similar y muy robusta entre el chasis y la pluma en una retroexcavadora se conoce como poste rey ).
La boquilla en la parte delantera de un semirremolque para conectarse a un acoplamiento de quinta rueda en una unidad tractora también se conoce como perno rey, cuyo uso es análogo al uso original del carro tirado por caballos y la dirección del motor de tracción. [1]
Inclinación del pivote
Si bien ninguna suspensión delantera de automóvil de la era actual incorpora un pivote físico, el eje definido por los puntos de pivote del muñón de la dirección actúa como un "pivote virtual" sobre el cual gira la rueda. Este pivote maestro virtual está inclinado hacia la línea central del vehículo en un ángulo llamado ángulo del pivote maestro. Virtual o físico, el ángulo del perno rey también se puede denominar por su acrónimo KPA, inclinación del perno rey (KPI) o inclinación del eje de dirección (SAI), y sigue siendo un parámetro fundamental del diseño del vehículo. En la mayoría de los diseños modernos, el ángulo del perno rey se establece en relación con la vertical, como se ve desde la parte delantera o trasera del vehículo, y no es ajustable, cambiando solo si el eje de la rueda o los nudillos de la dirección están doblados. [ cita requerida ]
El ángulo del perno rey tiene un efecto importante en la dirección , por lo que tiende a volver a la posición recta o central porque la posición recta es donde la carrocería suspendida del vehículo está en su punto más bajo. Por lo tanto, el peso del vehículo tiende a hacer girar la rueda alrededor del pivote de dirección de regreso a esta posición. La inclinación del perno rey también contribuye al radio de fregado de la rueda direccional, la distancia entre el centro de la zona de contacto del neumático y donde el eje del perno rey se cruza con el suelo. Si estos puntos coinciden, el radio de fregado es cero.
Como metáfora biológica
El zoólogo Nicholas Humphrey presentó su artículo de 1976 "Las funciones sociales del intelecto" con la siguiente anécdota:
Se dice que Henry Ford encargó una inspección de los desguaces de automóviles de Estados Unidos para averiguar si había partes del Ford Modelo T que nunca fallaran. Sus inspectores regresaron con informes de casi todo tipo de fallas: ejes, frenos, pistones, todos podían fallar. Pero llamaron la atención sobre una excepción notable: los capos de los coches desguazados invariablemente tenían años de vida en ellos. Con una lógica implacable, Ford concluyó que los capos del Modelo T eran demasiado buenos para su trabajo y ordenó que en el futuro se fabricaran con una especificación inferior. [3]
Humphrey usó la metáfora para introducir la idea de la eficiencia de la asignación de recursos por selección natural ("La naturaleza es seguramente al menos un economista tan cuidadoso como Henry Ford"). La metáfora ha sido citada por varios escritores científicos destacados, incluidos Richard Dawkins , [4] John Barrow , [5] y Jared Diamond . [6] Los biólogos Robert A. Laird y Thomas N. Sherratt han cuestionado tanto la verdad de la historia como la utilidad de la metáfora, señalando que la evolución de los sistemas multicomponente no tiene por qué dar como resultado tasas de falla de componentes idénticas. [7]
Ver también
Referencias
- ^ a b Diccionario de inglés de Oxford (2ª ed.). Prensa de la Universidad de Oxford. 1989.
king-pin : el que mantiene unido cualquier sistema o arreglo complejo. 1958 Engineering 28 de febrero de 265/3 Otra característica notable del diseño es una suspensión delantera que utiliza amortiguadores telescópicos como pivotes de dirección y pivotes de dirección.
- ^ "Diccionario de Random House: capo" . Random House, Inc. 2010 . Consultado el 25 de marzo de 2010 .
- ^ Humphrey, Nicholas K. (1976), "La función social del intelecto" (PDF) , en Bateson, PPG; Hinde, Robert A. (eds.), Puntos de crecimiento en etología: basado en una conferencia patrocinada por St. John's College y King's College, Cambridge , CambridgeUP, p. 303, ISBN 9780521290869, OCLC 2562833, reproducido en Humphrey, N. 1983. Conciencia recuperada: capítulos en el desarrollo de la mente. Universidad de Oxford. Prensa.
- ^ Dawkins, Richard (1995), River Out of Eden : una visión darwiniana de la vida , Science Masters Series, Basic Books, ISBN 9780465069903, OCLC 31376584
- ^ Barrow, John D. (1995), El universo artístico: la fuente cósmica de la creatividad humana , Back Bay Books, ISBN 9780316082426, OCLC 35767760
- ^ Diamond, Jared M. (1997), ¿Por qué es divertido el sexo? : la evolución de la sexualidad humana , HarperCollins, ISBN 9780465031276, OCLC 35750426
- ^ Laird, RA; Sherratt, TN (2010). "La economía de la evolución: Henry Ford y el Modelo T". Oikos . 119 : 3. doi : 10.1111 / j.1600-0706.2009.17613.x .