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MÁQUINAS Y MECANISMOS
EJEMPLOS DE MÁQUINAS O MECANISMOS
SIMPLES: PLANO INCLINADO, PALANCA, RUEDA
COMPLEJOS: MECANISMO EN BICICLETAS, MOTORES Y PIEZAS DE JUGUETES, MECANISMOS DENTRO DE UN COCHE, MAQUINARIA EN GENERAL (CONSTRUCCIÓN, AGRÍCOLA, INDUSTRIAL)
MÁQUINA
DEFINICIÓN:CONJUNTO DE ELEMENTOS QUE INTERACTÚAN ENTRE SÍ Y QUE SON CAPACES DE REALIZAR UN TRABAJO O APLICAR UNA FUERZA.
MECANISMO: CONJUNTO DE ELEMENTOS CAPACES DE TRANSMITIR O TRANSFORMAR EL MOVIMIENTO Y QUE CONSTITUYEN LAS MÁQUINAS
MÁQUINAS SIMPLES
REALIZAN SU ACCIÓN EN UN SOLO PASO
LAS MÁQUINAS COMPUESTAS SON UNA COMBINACIÓN O VARIACIÓN DE ELLAS
PLANO INCLINADO
PALANCA
RUEDA
DETALLES SOBRE TRABAJO
EL TRABAJO EN MECÁNICA ES EL PRODUCTO DE LA FUERZA APLICADA POR EL DESPLAZAMIENTO REALIZADO.
SI NO EXISTE DESPLAZAMIENTO DEL OBJETO NO SE REALIZA TRABAJO, POR EJEMPLO, AL EMPUJAR LA PARED.
SI LA FUERZA Y EL DESPLAZAMIENTO NO TIENEN LA MISMA DIRECCIÓN LA COSA SE COMPLICA.
PLANO INCLINADO
REDUCE EL ESFUERZO A COSTA DE AUMENTAR EL RECORRIDO
UTILIZADO PARA SUBIR OBJETOS
βα
PLANO INCLINADO
SI EL PLANO ES MUY MUY LARGO EL ESFUERZO SE HACE MUY MUY PEQUEÑO
HAY QUE RECORDAR QUE MOVER UN CUERPO HORIZONTALMENTE NO CUESTA TRABAJO SI NO HAY ROZAMIENTO.
PLANO INCLINADO
LA FUERZA NECESARIA PARA MOVER UN PESO:
α
F=P ·sin
F=P · ab
ba
P
PLANO INCLINADO
MÁQUINAS DERIVADAS DEL PLANO INCLINADO SON:
BROCA, CUÑA, HACHA, SIERRA, CUCHILLO, RAMPA
ESCALERA
TORNILLO-TUERCA, TIRAFONDOS
PALANCAES UNA BARRA RÍGIDA QUE PUEDE OSCILAR
EN TORNO A UN PUNTO
TIENE TRES ELEMENTOS BÁSICOS:
POTENCIA O FUERZA
RESISTENCIA
PUNTO DE APOYO
TIPOS DE PALANCA
PRIMER GRADO: EL PUNTO DE APOYO ESTÁ ENTRE LA FUERZA Y LA RESISTENCIA
SEGUNDO GRADO: LA RESISTENCIA ESTÁ ENTRE EL PUNTO DE APOYO Y LA FUERZA
TERCER GRADO: LA FUERZA ESTÁ ENTRE EL PUNTO DE APOYO Y LA RESISTENCIA
PALANCA
1000N
HAY QUE HACER:MÁS DE 1000NMENOS DE 1000N
PALANCA
1000N
8m4m LA FUERZA ESTÁ AL DOBLE DE DISTANCIA QUE LA RESISTENCIALA FUERZA SERÁ LA MITAD QUE LA RESISTENCIA: 500N
FUERZARESISTENCIA
TODAS LAS DISTANCIAS SE MIDEN DESDE EL PUNTO DE APOYO.SE LLAMA BRAZO A LA DISTANCIA ENTRE EL PUNTO DE APLICACIÓN DE UNA FUERZA Y EL PUNTO DE APOYO
PALANCA
LEY DE LA PALANCA
BF · F=BR · R
BF
BR
R F
PALANCA
MÁQUINAS DERIVADAS DE PALANCA
CASCANUECES, ALICATES, TIJERAS, PATA DE CABRA
CARRETILLA, REMO, PINZAS
BALANZA, ROMANA
RUEDA
LA RUEDA ES UN OPERADOR FORMADO POR UN CUERPO REDONDO QUE GIRA RESPECTO DE UN PUNTO FIJO DENOMINADO EJE DE GIRO
F
d
M=F·d
SE DEFINE MOMENTO DE UNA FUERZA COMO EL PRODUCTO DE LA FUERZA POR LA DISTANCIA AL EJE DE GIRO.
MOMENTO DE UNA FUERZA
EJEMPLO DE TORNO
F=?
R=1000N
40cm 20cm
M1=M
2
F·BF=R·B
R
F·40=1000·20
F=500N
RUEDA
El momento tiende a provocar un giro en el cuerpo sobre el cual se aplica y es una magnitud característica en elementos que trabajan sometidos a torsión (como los ejes de maquinaria) o a flexión (como las vigas).
RUEDA
MÁQUINAS DERIVADAS DE LA RUEDA
POLEA, ENGRANAJE
VOLANTE
PIÑÓN-CREMALLERA
BIELA-MANIVELA
LEVA
TORNO
POLEA
LA POLEA ES UNA RUEDA CON UNA HENDIDURA EN LA LLANTA POR LA QUE SE INTRODUCE UNA CUERDA O UNA CORREA
UNA POLEA SIMPLE NO REDUCE LA FUERZA QUE HAY QUE REALIZAR
LA POLEA HACE MÁS CÓMODO EL TRABAJO PORQUE REDIRIGE LAS FUERZAS Y PERMITE USAR NUESTRO PESO
POLEA-POLIPASTO
UN POLIPASTO É UNHA COMBINACIÓN DE POLEAS QUE REDUCE A FORZA QUE HAI QUE REALIZAR
PARA SABER CÁNTA FORZA HAI QUE FACER É NECESARIO DIVIDIR O PESO QUE QUEREMOS ELEVAR ENTRE O NÚMERO DE POLEAS
POLEA-POLIPASTO
ALGUNOS POLIPASTOS REDUCEN AÚN MÁS LA FUERZA A COSTA DE PASAR LA CUERDA VARIAS VECES POR CADA POLEA
MÁIS POLIPASTOS
TRANSMISIÓN DE MOVEMIENTO
LOS MECANISMOS DE TRANSMISIÓN DEL MOVIMIENTO COMUNICAN EL MOVIMIENTO DESDE UN ELEMENTO MOTRIZ HASTA OTROS QUE SE DEJAN ARRASTRAR.
NO EXISTE TRANSFORMACIÓN DEL MOVIMIENTO. SI EMPEZAMOS CON UN MOVIMIENTO CIRCULAR, AL FINAL SEGUIMOS CON MOVIMIENTO CIRCULAR.
ES POSIBLE CAMBIAR LA VELOCIDAD Y EL SENTIDO DE GIRO
MECANISMOS DE TRANSMISION
ENGRANAJES
TRANSMISIÓN POR CORREA
ENGRANAJES
MECANISMOS DE TRANSMISION
TRANSMISIÓN POR CADENA
TORNILLO SIN FIN
RUEDAS DE FRICCIÓN
DEFINICIONES
ω ES LA VELOCIDAD ANGULAR. SE MIDE EN rpm
Z ES EL NÚMERO DE DIENTES DE UN ENGRANAJE
Φ ES EL DIÁMETRO DE LA POLEA
LA RELACIÓN DE TRANSMISIÓN r ES EL COCIENTE ENTRE LAS VELOCIDADES DE SALIDA (ARRASTRADA) Y DE ENTRADA (MOTRIZ)
ENGRANAJES
EN UN SISTEMA DE ENGRANAJES LAS VELOCIDADES Y EL NÚMERO DE DIENTES ESTÁN RELACIONADOS POR LA SIGUIENTE RELACIÓN
ZENTRADA
·ωENTRADA
=ZSALIDA
·ωSALIDA
1ENTRADAINICIALMOTRIZCONDUCTOR
2SALIDAFINALARRASTRADACONDUCIDA
SALIDA
ENTRADA
=Z ENTRADAZ SALIDA
ω ES LA VELOCIDAD ANGULAR
Ζ ES EL NÚMERO DE DIENTES
POLEAS CON CORREA
EN UN SISTEMA DE POLEAS LAS VELOCIDADES Y EL DIÁMETRO ESTÁN RELACIONADOS POR LA SIGUIENTE RELACIÓN:
ΦENTRADA
·ωENTRADA
=ΦSALIDA
·ωSALIDA
1ENTRADAINICIALMOTRIZCONDUCTOR
2SALIDAFINALARRASTRADACONDUCIDA
SALIDA
ENTRADA
=ENTRADA
SALIDA
ω ES LA VELOCIDAD ANGULAR
Φ ES EL DIÁMETRO
TORNILLO SINFÍN Y RUEDAOFRECE UNA GRAN REDUCCIÓN DE
VELOCIDAD. EL SINFÍN SOLAMENTE TIENE UN DIENTE MIENTRAS QUE EL PIÑÓN PUEDE TENER LOS QUE QUERAMOS.
EL MECANISMO ES IRREVERSIBLE.
PARA QUE EL PIÑÓN DÉ UNA VUELTA EL SINFÍN TIENE QUE DAR TANTAS VUELTAS COMO DIENTES TENGA EL PIÑÓN
POLEAS
ENGRANAXES
ELEMENTOS AUXILIARES
RODA LIBRECRUZ DE MALTA
TRINQUETE
TRANSFORMACIÓN DO MOVEMENTO
TRANSFORMACIÓN DO MOVEMENTO