Un plato cíclico , también conocido como disco inclinado , es un dispositivo de ingeniería mecánica que se utiliza para traducir el movimiento de un eje giratorio en un movimiento alternativo , o viceversa. El principio de funcionamiento es similar al de los accionamientos de cigüeñal , yugo escocés o de oscilación, nutador y cigüeñal en Z en los diseños de motores. Se inventó originalmente para reemplazar un cigüeñal y es uno de los conceptos más populares utilizados en motores sin cigüeñal. Fue inventado por Anthony Michell en 1917. [1] [2]
Un plato cíclico consiste en un disco unido a un eje. Si el disco estuviera alineado perpendicularmente al eje, entonces al girar el eje simplemente se haría girar el disco sin efecto recíproco (o de plato cíclico ). Pero en lugar de eso, el disco está montado en un ángulo oblicuo, lo que hace que su borde parezca describir una trayectoria que oscila a lo largo de la longitud del eje, como se observa desde un punto de vista no giratorio alejado del eje. Cuanto mayor sea el ángulo del disco con respecto al eje, más pronunciado será este movimiento lineal aparente. El movimiento lineal aparente se puede convertir en un movimiento lineal real por medio de un seguidor que no gira con el plato cíclico, sino que presiona contra una de las dos superficies del disco cerca de su circunferencia. El dispositivo tiene muchas similitudes con la leva .
Los platos cíclicos se pueden utilizar en un motor axial en lugar de un cigüeñal para convertir el movimiento de un pistón en movimiento rotatorio. Estos motores son la única variación del motor de levas que ha tenido éxito. Se han construido motores de combustión interna y motores Stirling utilizando este mecanismo. Duke Engines ha estado trabajando en una plataforma de este tipo desde 1993. [3]
La bomba de pistones axiales impulsa una serie de pistones alineados en paralelo con un eje a través de un plato oscilante para bombear un fluido. [4] Un ejemplo común de una aplicación de plato oscilante en una bomba de fluido es el compresor de un sistema de aire acondicionado de automóvil actual . Al variar el ángulo del plato oscilante, la carrera de los pistones (y, por lo tanto, la capacidad de enfriamiento del compresor) se puede ajustar dinámicamente.
Un plato cíclico de helicóptero es un par de placas, una giratoria y otra fija, que están centradas en el eje del rotor principal. La placa giratoria está conectada al cabezal del rotor y la placa fija está conectada a los controles del operador. El desplazamiento de la alineación de la placa fija se transfiere a la placa giratoria, donde se convierte en movimiento recíproco de las conexiones de las palas del rotor. Este tipo de control de paso diferencial, conocido como paso cíclico, permite que el rotor del helicóptero proporcione sustentación selectiva en cualquier dirección. El plato cíclico también puede transferir un aumento combinado del paso estático a todas las palas del rotor, lo que se conoce como paso colectivo.
Los medidores de caudal y bombas nutantes tienen movimientos similares al bamboleo de un plato oscilante, pero no necesariamente transforman el movimiento en un movimiento alternativo en ningún momento.
Los radares de matriz activa de barrido electrónico (AESA) son placas planas que pueden escanear hasta sesenta grados en cualquier dirección desde el frente. Al montar un radar AESA en un plato cíclico, el ángulo del plato cíclico se suma al ángulo de escaneo electrónico. El ángulo típico del plato cíclico elegido para esta aplicación es de 40 grados, lo que permite que el radar escanee un ángulo total de 200 grados de 360. [5]