*Mecanismos y máquinas*

*Nombre:

Maria Celeste Valdez Rodriguez

*Curso: 3º ESO-C

*Fecha: 21/ 02/ 08.

1. Supermáquinas.Una máquina es un conjunto de elementos que interactúan entre sí y que es capaz de realizar un trabajo o aplicar una fuerza . Los elementos que constituyen las máquinas se llaman mecanismos.

2. Palancas.La palanca es una máquina simple. Es una máquina porque es capaz de multiplicar la fuerza y es simple porque está compuesta de muy pocos elementos.Con una palanca puedo levantar mucho peso haciendo poca fuerza.La palanca reduce o aumenta la fuerza dependiendo de dónde la apliques: por la ley de la palanca.

Cuando la palanca está en equilibrio,se cumple que: La fuerza por su brazo es igual a la resistencia por su brazo.-Fuerza: es la fuerza que se aplica.-Resistencia: es la fuerza que se vence.-Brazo: es la distancia del punto de aplicación al punto de apoyo.

Tipos de palancasSegún la posición relativa de la fuerza, de la resistencia y del punto de apoyo, se clasifican en tres tipos:

Palanca de 1º grado.El punto de apoyo está entre la fuerza y la resistencia.

Palanca de 2º grado.La resistencia está entre el punto de apoyo y la fuerza.

Palanca de 3º grado.La fuerza está entre el punto de apoyo y la resistencia.

Palancas articuladas

Uniendo varias palancas con uniones móviles se construyen mecanismos complejos que pueden realizar funciones mas complicadas.

Poleas

La polea es una rueda con una hendidura en la llanta por donde se introduce una cuerda o correa.Sirven para elevar cargas con más facilidad ya que cambian la dirección de la fuerza. F=R

Polea fija

PolipastosUn polipasto es un conjunto de poleas combinadas de tal forma que puedo elevar un gran peso haciendo muy poca fuerza.Está compuesto por una polea fija y otra móvil,la fija solo gira cuando se tira de la cuerda y la móvil gira a la vez que se desplaza hacia arriba. Una polea móvil divide por dos la fuerza realizada,pero es el doble de cuerda: F=R/2.

Torno

Cilindro que consta de una manivela que lo hace girar, de forma que es capaz de levantar pesos con menos esfuerzos.susu brazos giran 360º. F·Bf = R·Br

Plano inclinado

Es una rampa que sirve para elevar cargas realizando menos esfuerzos. F= R·a/b

CuñaPlano inclinado doble donde la fuerza que se aplica perpendicular a la base se transmite multiplicada a las caras de la cuña.

TornilloEs un plano inclinado, pero enrrollado sobre un cilindro. Cuando se aplica presión y se enrosca, se multiplica la fuerza aplicada. Cada filete hace de cuña, introduciéndose en el material con poco esfuerzo.

Mecanismos de transmisiónTransmisión por engranajes: Loa engranajes son ruedas con dientes en todo su perímetro externo y engarzan unas con otras. Transmisión por correa: la correa conduce el movimiento de una polea a aotra.Transmision por cadena y catalina: los eslabones de una cadena se acoplan a los dientes de una rueda

Transmisión por engranajes

Para que las ruedas dentadas engranen entre sí, el tamao de los dientes de cada una deben ser iguales. El engranaje 2 gira al doble de velocidad que el engranaje 1 porque tiene la mitad de dientes, y además gira en sentido contrario.El número de dientes se representa por la letra Z. La rapidez con la que giran se mide con la velocidad angular (w) y se mide en revoluciones por minuto (rpm). Z1·w1 = Z2·w2

Transmisión por correaEs un mecanismo compuesto de una correa que conduce el movimiento de una polea a otra.La hendiduras de ambas poleas tienen el mismo tamaño y la correa entre ambas debe tener la tensión adecuada para que se transmita el movimiento. Es mas silenciosa que la transmisión por engranajes, pero la correa puede patinar cuando quieres transmitir mucho esfuerzo.

La ecuación que relaciona el movimiento de dos poleas unidas por una correa es: diámetro de la polea 1 por velocidad angular de la polea 1 es igual a el diámetro de la polea 2 por la velocidad angular de la polea 2.

Transmisión por cadenaMecanismo compuesto de una cadena y de ruedas dentadas. Se cumple la ecuación de equilibrio de la trasmisión por engranajes:Número de dientes 1 por velocidad angular 1 es igual a número de dientes 2 por la velocidad angular 2

Tornillo sin fin y rueda

Transmisión de movimientos pero entre ejes que son perpendiculares entre sí.La rosca del tornillo engrana con los dientes del engranaje.Cada vuelta del tornillo la rueda dentada avanza un diente.

Relación de transmisión

Es el cociente de las velocidades de los dos elementos que se mueven y se representa por r. r = w conducida / w motriz

Trenes de mecanismos

Los trenes de mecanismos son la unión de varios mecanismos simples.

Sistema de transmisión reductor

Para unir un sistema de poleas a un sistema de engranajes, es necesario que una polea y un engranaje estén en el mismo eje y giren a la misma velocidad; es decir, que sean solidarios.

Tren de poleas

Cuando queremos reducir la velocidad de un motor, se puede hacer con varias poleas unidas con correa. w1 es menor que w2 y w2 es menor que w3.

Tren de engranajes

Si queremos aumentar la velocidad de un mecanismo se utilizan varios engranajes o poleas acoplados, pasando de mayor a menor tamaño.

Mecanismos de transformación

Son los que cambian el tipo de movimiento, de lineal a circular, o a la inversa, y de alternativo a circular, o inversa.

Piñón cremallera

Sistema compuesto de un engranaje, llamado piñón y una barra denatada.Los dientes del piñón engranan en los de la barra, de forma que un movimiento de giro del piñón produce un desplazamiento lineal de la barra.

Husillo-tuerca

Está compuesto de un eje roscado y una tuerca con la misma rosca que el eje. Si se gira la tuerca, esta se desplaza linealmente sobre el husillo; y al revés, si giro el husillo, también se desplaza la tuerca.

Mecanismos de transformación de movimiento circular alternativo

Biela-manivela

Mecanismos compuesto de dos barras articuladas, de forma que una gira y la otra se desplaza por una guía. La barra que gira se llama manivela, y la otra, biela.Este sistema transforma un movimiento circular en un movimient alternativo o de vaivén.

*Excéntrica*

Es una rueda que tiene una barra rígida unida en un punto de su perímetro. Convierte el movimiento circular en alternativo y a la inversa.

*Cigüeñal*Es un sistema compuesto por la unión de múltiples manivelas acopladas a sus correspondientes bielas. Transforma simultáneamente un movimiento de giro en varios movimientos alternativos.

*Leva y seguidor*

La leva es un dispositivo que al girar es capaz de accionar un elemento al que no está unido y moverlo de forma alternativa. Transforma un movimiento de giro en un movimiento lineal alternativo.

6. Las máquinas térmicas

Las máquinas térmicas son las máquinas que transforman la energía termica en energía mecánica (movimiento).

Las máquinas térmicas, según la forma de realizar la combustión del combustible, pueden ser de dos tipos:* De combustión externa: el combustible se quema fuera del motor, como en el caso de una máquina de vapor.* De combustión interna: el combustible se quema dentro de la máquina, como en el motor de un coche.

Combustión externa: la máquina de vapor

La máquina de Watt se hizo muy popular gracias al tren, a los barcos de vapor y a multitud de máquinas que sustituyeron el trabajo manual.

Combustión interna

*El motor de cuatro tiempos*:Es el que se usa en la mayoría de los coches,para que un motor genere energía necesita el combustible y el aire.Se llama de cuatro tiempos porque tiene cuatro fases.

*El motor de dos tiempos*

Es un motor mas simple que se utiliza mucho en las motos,corta césped,etc. Al igual que el de cuatro tiempos , tiene que admitir combustible,comprimirlo,explotar y expulsar los gases, pero lo hace solo en dos fases en un solo cilindro.

*Motores diésel*

En los motores diésel se usa un combustible llamado gasoil y no tienen bujía. La mezcla de aire y el combustible se comprime tanto que alcanza los 600ºC,temperatura a la que explota la mezcla sin necesidad de chispa de la bujía.

7. Motores para volar

*Cohete*

Es un reactor que lleva un tanque el combustible y en el otro el comburente,normalmente es el oxígeno.Los gases al calentarse se dilatan y salen a gran velocidad. Cuanta más velocidad de salida tengan los gases producidos por la combustión mas velocidad tendrá el cohete. Se cumple que: Mgas por Vgas = Mcohete por Vcohete

*Motores de aviones *

*Turborreactor*: En estos motores, el aire entra aspirado por las hélices de un compresor.En la cámara de combustión, el oxígeno del aire que entra comprimido reacciona con el queroseno.Los gases que estan a altas temperaturas de combustión,se expanden y salen por la parte posterior a gran velocidad,impulsando al avión hacia adelante.

*Turbofan (ventilador)*: Estos motores son los que utilizan la mayoría de los aviones comerciales.La gran ventaja frente al turborreactor es que es más silencioso.Al estar el ventilador dentro del tubo, se suman dos efectos: uno, el ventilador refrigera el turborreactor, y dos, el flujo del aire es mayor. El avance del avión se debe al empuje del ventilador y al de los gases que salen por la tobera final.

*Turbopropulsor ( o turbohélice )*: Es muy parecido al turborreactor.La diferencia está en que la turbina de la parte posterior hace girar no solo al compresor, sino a una hélice delantera exterior. Así, la propulsión se debe a dos causas: a los gases que salen por la parte posterior y al empuje de la hélice.

*Estatorreactor*: Consiste en un tubo abierto por los dos extremos.Los gases se expanden debido al enorme calor generado en la combustión iniciada por la chispa de la bujía, de esta forma salen por la parte posterior a gran velocidad, por lo que el motor es empujado hacia adelante.Tiene poco peso, es sencillo.Si la velocidad de vuelo no es muy alta, los gases de la explosión pueden expandirse y retroceder hacia la entrada.

*Pulsorreactor*: Para mejorar el inconveniente del motor anterior se instalan unas válvulas que permiten la entrada de aire y se cierran cuando explota la mezcla.De esta forma evitamos el retroceso de aire hacia la entrada.Así, la combustión se produce a pulsos.

*Estatorreactor*

*Pulsorreactor*

*!¡~FiN~¡!*