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Mecanismo de Watt
                                     

ⓘ Mecanismo de Watt

El mecanismo de Watt es un tipo de conexión mecánica inventada por James Watt en la que el punto central del sistema está dispuesto para desplazarse aproximadamente en una línea recta. Figuraba descrito en la especificación de la patente de Watt de 1784 de su motor de vapor.

También es utilizado en suspensiones de automóvil como mecanismo de guiado lateral, permitiendo el movimiento vertical del eje de un vehículo, pero impidiendo su desplazamiento lateral.

                                     

1. Descripción

El mecanismo de Watt consta de un sistema de tres barras articuladas, dos de ellas iguales y de mayor longitud que la barra central que las une, mucho más corta. Los extremos exteriores de las dos barras largas están articulados a dos puntos fijos. Así, contando la distancia entre estos dos puntos fijos, el mecanismo de Watt se considera como una conexión de cuatro barras.

                                     

2. Historia

El origen de la idea de utilizar este tipo de mecanismo figura en una carta de Watt a Matthew Boulton de junio de 1784.

Este tipo de mecanismo es uno de los varios tipos descritos por Watt en su especificación de patente del 28 abril de 1784. Aun así, en su carta a Boulton describía un desarrollo del mecanismo que no fue incluido en la patente. El diseño ligeramente más tardío, denominado mecanismo de movimiento paralelo, es más compacto, y se sigue utilizando en motores de balancín oscilante. ​

El contexto de la innovación de Watt ha sido descrita por C. G. Gibson:

                                     

3. Trayectoria descrita por el mecanismo

El mecanismo no genera un movimiento rectilíneo exacto, y de hecho Watt no necesitaba que así fuera. La trayectoria descrita es un arco de lemniscata curva en forma de ocho, coincidente con una lemniscata de Bernoulli ​ si las dimensiones del mecanismo se eligen convenientemente. En una carta a Boulton del 11 de septiembre de 1784, Watt describe el mecanismo como sigue:

A pesar de que el mecanismo de Peaucellier-Lipkin, el mecanismo inversor de Hart, y otros sistemas generan ciertos movimientos rectilíneos, el mecanismo de Watt tiene la ventaja de su mayor simplicidad. Es similar al mecanismo de Chebyshov, una conexión diferente que también produce un movimiento aproximadamente rectilíneo paralelo la línea de los puntos de anclaje, mientras que en el sistema de Watt el movimiento es perpendicular.

                                     

4.1. Aplicaciones Pistón de doble acción

Los primitivos motores de balancín de acción simple utilizaban una cadena para conectar el pistón la viga unida a un contrapeso, trabajando satisfactoriamente para tareas como bombear el agua de las minas. Sin embargo, para los motores de doble acción era necesario adoptar un mecanismo de conexión que trabajase tanto a tracción como a compresión. Estos motores de vapor incorporaban un pistón accionado alternativamente por sus dos lados, doblando su potencia. El sistema utilizado por Watt también inventado por él en sus motores rotativos más tardíos se denominó "mecanismo de movimiento paralelo", un desarrollo del "mecanismo de Watt", pero utilizando el mismo principio. El pistón del motor está sujeto al punto central del mecanismo, dejándolo listo para actuar en las dos vigas exteriores de la conexión para empujar y tirar sobre ellas. El movimiento casi lineal de la conexión permite que este tipo de motor utilice una conexión rígida al pistón sin necesidad de guiarlo en el cilindro. Esta configuración también se traduce en un movimiento más uniforme de la viga que en el caso del motor de acción simple, haciendo más fácil el convertir su movimiento de vaivén en movimiento de rotación. ​

Consta de dos barras horizontales de igual longitud montadas en cada lado del chasis. En entre estas dos barras, se conecta una barra vertical de menor longitud. El centro de esta varilla vertical corta –el que describe el movimiento rectilíneo- está montado sobre el centro del eje. Todos los puntos del sistema de suspensión pueden rotar libremente en un plano vertical.

De alguna manera, el mecanismo de Watt puede considerarse como dos sistemas de barras Panhard opuestos. En el sistema de Watt, sin embargo, los movimientos opuestos se transmiten entre las barras largas a través de la barra vertical que las conecta entre sí.

El mecanismo puede ser invertido: en este caso el centro P está sujeto al chasis, y L1 y L3 se unen al eje. Esto reduce la masa no suspendida y cambia ligeramente su comportamiento cinemático. Este tipo de suspensión se utiluza en los Supercars V8 australianos.

El mecanismo de Watt también se puede usar para impedir el movimiento del eje en la dirección longitudinal del coche. Esta aplicación implica la conexión de dos mecanismos de Watt, uno a cada lado del eje, montados paralelamente la dirección de conducción, aunque lo más habitual es disponer en la suspensión una sola conexión de 4 barras.

El diccionario

Traducción

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