SISTEMA DE DIRECCIÓN

SISTEMA DE DIRECCIÓN
El mecanismo piñón-cremallera
Esquema de piñón cremallera
 
El mecanismo piñón-cremallera permite transformar un movimiento circular en un movimiento lineal utilizando una rueda llamada piñón y una pieza rectilínea llamada cremallera.
El piñón es una rueda dentada que gira.
La cremallera es una pieza alargada con dientes entre los cuales se encajan los dientes del piñón. Sedesplaza linealmente a medida que la rueda gira. Cuanto más rápidamente gira la rueda, más rápidamente se desplaza la cremallera.
En este caso, cuanto mayor sea el ángulo girado por la rueda, mayor será el recorrido efectuado por la cremallera (d). Si la rueda da una vuelta completa, entonces la cremallera efectuará un recorrido igual a la circunferencia de la rueda: d = 2πR.
Puesto que la ruedaen principio puede girar indefinidamente, debe haber algún sistema que evite que la cremallera «se salga»; es decir, tras cierto recorrido, la cremallera llegará a un tope que evitará que la rueda siga girando.
La velocidad de la cremallera dependerá del radio del piñón y de su velocidad de giro. Cuanto mayor sea el piñón y más deprisa gire, más rápido se desplazará la cremallera.
Este mecanismo seutiliza, por ejemplo, en la dirección de los automóviles y en algunos trípodes, para variar la altura a la que se situará una cámara.
Mecanismo de dirección de cremallera
Esta dirección se caracteriza por la sencillez de su mecanismo desmultiplicador y su simplicidad de montaje, al eliminar gran parte de la tiranteria direccional. Va acoplada directamente sobre los brazos de acoplamiento de lasruedas y tiene un gran rendimiento mecánico.
Debido a su precisión en el desplazamiento angular de las ruedas se utiliza mucho en vehículos de turismo, sobre todo en los de motor y tracción delantera, ya que disminuye notablemente los esfuerzos en el volante. Proporciona gran suavidad en los giros y tiene rapidez de recuperación, haciendo que la dirección sea muy estable y segura.
El mecanismo estaconstituido por una barra (1) tallada en cremallera que se desplaza lateralmente en el interior del cárter. Esta barra es accionada por un piñón helicoidal (2) montado en el árbol del volante y que gira engranado a la cremallera.

En la esquema inferior se ve el despiece del sistema de dirección de cremallera, que consiste en una barra (6), donde hay labrada una cremallera en la que engrana elpiñón (9), que se aloja en la caja de dirección (1), apoyado en los cojinetes (10 y 16). El piñón (9) se mantiene en posición por la tuerca (14) y la arandela (13); su reglaje se efectúa quitando o poniendo arandelas (11) hasta que el clip (12) se aloje en su lugar. La cremallera (6) se apoya en la caja de dirección (1) y recibe por sus dos extremos los soportes de la articulación (7), roscado enella y que se fijan con las contratuercas (8). Aplicado contra la barra de cremallera (6) hay un dispositivo (19), de rectificación automática de la holgura que pueda existir entre la cremallera y el piñón (9). Este dispositivo queda fijado por la contratuerca (20).

Al girar el volante en uno u otro sentido también lo hace la columna de la dirección unida al piñón (9), que gira con ella. El giro deeste piñón produce el movimiento de la barra de cremallera (6) hacia uno u otro lado, y mediante los soportes de articulación (7), unidos por unas bielas a los brazos de acoplamiento de las ruedas, se consigue la orientación de estas. Esta unión se efectúa como se ve en la figura inferior, por medio de una rótula (B), que permite el movimiento ascendente y descendente de la rueda, a cuyo brazo deacoplamiento se une. La biela de unión resulta partida y unida por el manguito roscado de reglaje (A), que permite la regulación de la convergenciade las ruedas.

 
Sistema de reglaje en el mecanismo de cremallera
El reglaje para mantener la holgura correcta entre el piñón (1) y la cremallera (2), se realiza por medio de un dispositivo automático instalado en la caja de dirección y que además...