ALUMNOS DE 2º 1º

REALIZAR LAS ACTIVIDADES EN EL CUADERNO CON 

SUS RESPECTIVOS DIBUJOS (PINTADOS)

1-Conceptos :

• Plano incilado
• Tornillo
• Partes de un tornillo
• ¿Qué es un torno?
• ¿Qué entienden por mecanismos? 
• Rotación traslación 
• Realiza el esquema 
• Ruedas de friccion 
• Ruedas dentadas
• Partes de un engranaje
• Tipos de engranajes
• Correas 
• Cadenas 
• Bielas y manivelas 

Plano inclinado

Es una maquina simple que se utiliza para reducir el esfuerzo necesario para levantar un cuerpo.

  

El Tornillo

El tornillo es un operador que deriva directamente del plano inclinado y siempre trabaja asociado a un orificio roscado.

Básicamente puede definirse como un plano inclinado enrollado sobre un cilindro, o lo que es más realista, un surco helicoidal tallado en la superficie de un cilindro (si está tallado sobre un cilindro afilado o un cono tendremos un tirafondo)

Partes de un tornillo

En él se distinguen tres partes básicas: cabeza, cuello y rosca:

Torno

Consiste esencialmente en un cilindro alrededor del cual se arrolla una cuerda cable o cadena en cuyo extremo actúa la resistencia, solidaria al cilindro, hay una manivela.

Como el brazo de palanca (brazo de la manivela) es mayor que el brazo de resistencia (radio del cilindro) este dispositivo permite elevar grandes pesos con menor esfuerzo del que seria necesario si se lo elevara directamente.

Mecanismos de transmisión y transformación de movimientos

Entendemos por mecanismos un conjunto de elementos, vinculados entre si, capaces de transmitir un movimiento o transformarlo en otro, modificando la trayectoria y/o la velocidad.

Los movimientos pueden ser de rotación o de traslación (existen mecanismos que permiten pasar de uno al otro), en ambos casos continuos o alternativos, o combinados de rotación y de translación).

En el movimiento de rotación los diferentes los diferentes puntos del cuerpo que se mueve describen circunferencias cuyos centros se encuentran sobre una línea recta llamada árbol o eje de rotación. Los movimientos de rotación generan trayectorias circulares (excepto en el eje de rotación).

En el movimiento de traslación los diferentes puntos del cuerpo que se mueven describen trayectorias paralelas entre si y de igual longitud. Los movimientos de traslación describen trayectorias lineales.

Los mecanismos o dispositivos para transmitir movimiento pueden clasificarse en:  contacto directo o de órganos intermedios, flexibles o rígidos.

En el siguiente grafico se indican alguno de ellos:

Transmisión por contacto directo

Rueda de fricción

Permite transmitir un movimiento giratorio entre dos ejes paralelos o perpendiculares, modificando las características de velocidad y/o sentido de giro.

Sus aplicaciones prácticas son muy limitadas debido a que no puede transmitir grandes esfuerzos entre los ejes, pues todo su funcionamiento se basa en la fricción que se produce entre las dos ruedas.

Se suelen encontrar en aparatos electrodomésticos de audio y vídeo.

Debido a las características del acoplamiento entre las ruedas, el sentido de giro de ambos ejes es contrario, siendo necesario recurrir a una rueda loca para conseguir que ambos giren en el mismo sentido.

Ruedas dentadas

La rueda dentada (engranaje, piñón) es, básicamente, una rueda con el perímetro totalmente cubierto de dientes. El tipo más común de rueda dentada lleva los dientes rectos (longitudinales) aunque también las hay con los dientes curvos, oblicuos, etc.

Partes de un engranaje

Diente del engranaje

Son los que realizan el esfuerzo de empuje y transmiten la potencia desde los ejes motrices a los ejes conducidos. El perfil del diente, o sea la forma de sus flancos, está constituido por dos curvas evolventes de círculo, simétricas respecto al eje que pasa por el centro del mismo.

Tipos de engranajes

La principal clasificación de los engranajes se efectúa según la disposición de sus ejes de rotación y según los tipos de dentado. Según estos criterios existen los siguientes tipos de engranajes:

Ejes paralelos

Cilíndricos de dientes rectos

Transmisión del Movimiento

Este Mecanismo, permite transmitir un movimiento giratorio de un eje a otro, pudiendo modificar las características de velocidad y sentido de giro. Estos ejes pueden ser paralelos, coincidentes o cruzados.

El sistema de engranajes es similar al de ruedas de fricción. La diferencia estriba en que la transmisión simple de engranajes consta de una rueda motriz con dientes en su periferia exterior, que engrana sobre otra similar, lo que evita el deslizamiento entre las ruedas. Al engranaje de mayor tamaño se le denomina rueda y al de menor piñón.

Transmisión mediante órganos intermedios flexibles

Correas y cadenas

Cuando el árbol conductor o motriz y el árbol conducido están a una cierta distancia que no favorece el uso de ruedas de contacto directo, se suele usar órganos flexibles como correas o cadenas.

Las correas se caracterizan por ser silenciosas y no requerir lubricación, pero presentan el problema que no permiten transmitir grandes potencias debido al deslizamiento en la superficie de contacto de las correas con las poleas.

A diferencia de las ruedas de fricción y de los engranajes, en este caso las dos poleas vinculadas mediante la correa giran en el mismo sentido.

Si se quiere que gire en sentido contrario es necesario cruzar la polea.  

Correa Plana

Las correas planas se caracterizan por tener por sección transversal un rectángulo. Fueron el primer tipo de correas de transmisión utilizadas. Pero actualmente han sido sustituidas por las correas trapezoidales. Son todavía estudiadas porque su funcionamiento representa la física básica de todas las correas de trasmisión.

Correas estriadas

Permiten el paso por las poleas tanto de la cara estriada (de trabajo) como de la cara plana inversa, permite recorridos mucho más largos y por lo tanto arrastrar muchos más sistemas. Además permiten el montaje de un tensor automático. En las aplicaciones más conocidas, la de los automóviles o vehículos industriales, pueden arrastrar por ejemplo a la vez: alternador, servodirección, bomba de agua, compresor de aire acondicionado o ventilador (este último sólo en tracción trasera e industriales).

Correas trapezoidales

A diferencia de las planas, su sección transversal es un trapecio. Esta forma es un artificio para aumentar las fuerzas de fricción entre la correa y las poleas con que interactúan. Otra versión es la trapezoidal dentada que posibilita un mejor ajuste a radios de polea menores.

Cadenas

Cuando se quiere evitar totalmente el deslizamiento se utilizan cadenas acopladas a ruedas dentadas. En este caso las cadenas son de características especiales. Un ejemplo típico del uso de esta transmisión es la bicicleta (la cadena de la bicicleta).

Transmisión mediante órganos intermedios rígidos

Biela

Consiste en una barra rígida diseñada para establecer uniones articuladas en sus extremos. Permite la unión de dos operadores transformando el movimiento rotativo de uno en el lineal alternativo del otro, o viceversa.

Este operador suele estar asociado siempre a una manivela (o también a una excéntrica o a un cigüeñal).

Desde el punto de vista técnico se distinguen tres partes básicas: cabeza, pie y cuerpo.

· La cabeza de biela es el extremo que realiza el movimiento rotativo. Está unida mediante una articulación a un operador excéntrico (excéntrica, manivela, cigüeñal...) dotado de movimiento giratorio.

· El pie de biela es el extremo que realiza el movimiento alternativo. El hecho de que suela estar unida a otros elementos (normalmente un émbolo) hace que también necesite de un sistema de unión articulado.

· El cuerpo de biela es la parte que une la cabeza con el pie. Está sometida a esfuerzos de tracción y compresión y su forma depende de las características de la máquina a la que pertenezca.

Utilidad

Desde el punto de vista tecnológico, una de las principales aplicaciones de la biela consiste en convertir un movimiento giratorio continuo en uno lineal alternativo, o viceversa. La amplitud del movimiento lineal alternativo depende de la excentricidad del operador al que esté unido.

La biela se emplea en multitud de máquinas que precisan de la conversión entre movimiento giratorio continuo y lineal alternativo. Son ejemplos claros: trenes con máquina de vapor, motores de combustión interna (empleados en automóviles, motos o barcos); máquinas movidas mediante el pie (máquinas de coser, ruecas, piedras de afilar), bombas de agua...

Las empleadas en aplicaciones industriales suelen fabricarse en acero forjado y la forma se adaptará a las características de funcionamiento. En las máquinas antiguas solía tomar forma de “S” o “C” y sección constante. En las actuales suele ser rectilínea con sección variable, dependiendo de los esfuerzos a realizar.

Émbolo.

El émbolo es una barra cuyos movimientos se encuentran limitados a una sola dirección como consecuencia de emplear una guía.

Utilidad

Si analizáramos el desplazamiento de la biela en un mecanismo biela-manivela observaríamos que su pie sigue un movimiento lineal alternativo, pero la orientación de su cuerpo varía constantemente dependiendo de la posición adoptada. Para conseguir un movimiento lineal alternativo más perfecto se recurre al émbolo.

El émbolo también se emplea en multitud de mecanismos que trabajan con fluidos a presión. Ejemplos simples pueden ser: las bombas manuales para inflar pelotas (Infladores) o las jeringas.