Meccanismo Biella Manovella
Allo scopo è stata traslata e costruita una terna di riferimento avente origine nel centro della coppia B1 , e solidale alla biella. L'accoppiamento tra l'asse del pistone ed il moto di una ruota (il meccanismo biella-manovella) fu però brevettato da un operaio di Watt (1780), Pickard. Si riportano di seguito le variazioni delle traiettorie del punto P al variare di a lungo la biella del quadrilatero anteriore. Girando una manovella posta sul retro, tutte le parti del modellino si mettono in moto in perfetto sincronismo.
Questa fotografia del vecchio arcolaio di mia trisnonna (tuttora funzionante) non è fuori posto in questa rassegna, poiché esso rappresenta un ottimo modello di leva di terzo genere, in cui cioè la potenza (il piede) si trova tra la resistenza (la biella che mette in moto l'arcolaio) e il fulcro (il punto dove il pedale è incernierato).
Qui vediamo invece il pistone di un motore di automobile (le dimensioni sono assai maggiori rispetto al modello precedente), a cui è collegata la biella che permette di trasformare il moto alternativo del pistone in un moto circolare pressoché uniforme.
A tale scopo si sono costruiti dei semplici modellini Working Model di quadrilateri aventi lunghezze dei membri diverse, e si è così scelta le dimensioni caratteristiche del meccanismo generatore di traiettorie posteriore ed anteriore.
Grazie ad un sistema di ingranaggi più complesso, è stato possibile realizzare questo magnifico modellino di elicottero, le cui pale ruotano agendo sulla manovella laterale; da notare che la stessa manovella comanda anche l'elica posteriore! Questo ingrandimento della foto precedente mostra chiaramente il complesso gioco di ingranaggi che sono stati necessari per realizzare il modellino. P (punto di vincolo del polso o della caviglia dell’atleta alla biella) longitudinalmente e lungo lo spessore del membro in modo tale da minimizzare lo scostamento tra la traiettoria effettivamente generata e quella richiesta. B1 e C3 deve essere pari a l2*Sen(180°-alpha2(t)), ossia alla componente verticale della biella. Esso ripropone la configurazione di detto meccanismo quando l’angolo di manovella è nullo. Einaudi 1951 - che vede Watt come un semplice acceleratore dei processi già avanzati di meccanizzazione ed industrializzazione), rappresenta la data più importante della storia britannica dopo l'avvento del cristianesimo (in quello stesso anno fu brevettato da Arkwright anche il meccanismo ad acqua per filare lana e cotone). Durante la rotazione il peso non deve sollevarsi più di pochi cm da terra, la manovella deve girare con velocità pressoché costante, e bisogna contare con precisione il numero di giri effettuati, che non deve essere inferiore a cento. In particolare, la biella può ruotare rispetto al pistone ed alla manovella, così che la sua posizione angolare può variare allo scorrere del pistone e al ruotare della manovella. Nella maggior parte delle macchine a vapore la distribuzione di quest’ultimo da una parte e dall’altra dello stantuffo è regolata da una valvola a cassetto comandata da un meccanismo detto GLIFO di Stephenson. Va rilevato che ogni ciclo completo l’asta dello stantuffo e la biella vengono a trovarsi due volte allineate con la manovella dell’albero a gomiti, e pertanto in queste posizioni, dette punti morti, non producono nessun effetto rotazionale su quest’ultimo.A GOMITI Comunemente detto anche "albero motore" l'albero a gomiti è un asse sagomato che trasmette il moto alternato dei pistoni al volano per mezzo di un meccanismo biella-manovella.
Qui, sempre fotografato da Marta Milano, possiamo vedere un particolare della locomotiva precedente, e cioè proprio il sistema biella-manovella illustrato semplicemente dal modellino riportato immediatamente sopra.