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