Articulațiile cardanice sunt elemente esențiale ale diverselor sisteme mecanice, care joacă un rol important în transmiterea mișcării rotative și a puterii între două axe care nu sunt aliniate. Acestea fac parte din numeroase mașini din industria auto, industrială și agricolă. Denumirea de „articulație universală”, răspândită în spațiul lingvistic anglo-saxon, apare pentru prima dată într-unul dintre brevetele lui Henry Ford, la sfârșitul secolului al XIX-lea.
Ce este o articulație cardanică?
Articulația cardanică este o legătură mecanică între două axe rotative, care, de obicei, sunt dispuse oblic una față de cealaltă.
Permite mișcarea liberă a axelor, dar împiedică răsucirea celor două axe una față de cealaltă, ceea ce permite transmiterea cuplului de la o axă la cealaltă.
Prin urmare, funcția sa principală este asigurarea mișcării rotative și a transmiterii cuplului, chiar și în cazul în care axele nu sunt perfect aliniate. Această capacitate face ca articulația cardanică să fie indispensabilă în lanțurile de transmisie în care axele trebuie să compenseze diferențele de unghi.
Cum funcționează?
Articulația cardanică elementul central este așa-numita cruce cardanică, care constă, în esență, din două perechi de tije perpendiculare între ele, care se conectează la furcile montate la capetele axelor sau realizate dintr-o singură bucată cu acestea pe rulmenți pe lungime. Fiecare articulație este conectată la câte un ax, permițând axelor să se rotească în jurul pivotului.
Atunci când una dintre axe se rotește, mecanismul articulat permite ca și cealaltă axă să se rotească, indiferent de unghiul dintre axe.
Istoria sa
Principiul articulației cardanice a apărut odată cu utilizarea suspensiei cardanice, cunoscută încă din antichitate. Una dintre primele sale aplicații a avut loc în cadrul funcționării balistei, o mașină de asediu inventată de grecii antici.
În 1545, matematicianul italian Gerolamo Cardano a fost primul care a propus utilizarea articulației cardanice pentru transmisia de mișcare, însă este îndoielnic că și-ar fi pus vreodată teoria în practică.
Mai târziu Christopher Polhem a fost inventat și de un om de știință și antreprenor suedez, iar în 1676, Robert Hooke a realizat un exemplar funcțional.
Știați asta? Polhem este considerat părintele mecanicii suedeze. Opera sa este expusă în muzeul amenajat în fostul său laborator, iar portretul său a figurat pe vechea bancnotă suedeză de 500 de coroane.
Articulațiile cardanice joacă un rol esențial în inginerie, deoarece asigură flexibilitatea necesară pentru transmiterea forței prin unghiuri de deviere. Construcția lor robustă și simplă le conferă o valoare inestimabilă într-o gamă largă de aplicații, de la arborii de transmisie din industria auto până la industrial până la mașini.
În imagine se află portretul lui Polhem de pe o bancnotă suedeză retrasă deja din circulație. Sursa imaginii: sedelmynt.se.
