Elementos transmisoresdel movimiento12

Unidad

2

Breve introducción histórica sobre las máquinas

3500 a.C. se conocían las 5 máquinas simples: la cuña, el plano inclinado, el tornillo, la rueda y la palanca.Leonardo da Vinci (Italia, año 1500). (Vehículo)

Christopher Polhem (Suecia, año 1696).

Constedt (Suecia, año 1729).

Hachette (Francia, año 1811)

Receptores – Reguladores - Comunicadores – Modificadores -

Operadores. Máquinas simples de la antigüedad.

12.1

3

Máquinas o sistemas técnicos

Están compuestos por:

A Elementos motrices: proporcionan la energía necesaria para que exista el movimiento. Se clasifican en :

Motores primarios (transforman la energía en energía eléctrica para el motor secundario).

Hidráulica-eólica-solar-nuclear-química-cogeneración

Motores secundarios (su energía de salida acciona las máquinas directamente).

12.2

4

Las energías empleadas son: Energía muscular. Energía térmica:

– Motores de combustión externa: máquina de vapor

– Motores de combustión interna: motor explosión, diesel y turborreactor.

Energía eléctrica:• Motor eléctrico.

• Electroimán. Motor Stirling.

5

Son cada una de las partes de las máquinas. Se llaman mecanismos a los sistemas que tienen algún tipo de movilidad.

Elementos de máquinasB

6

Elementos mecánicos transmisores del movimiento

Elementos mecánicos de transmisión del movimiento.

12.3

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Acoplamientos entre árboles

Árbol de transmisión: está sometido a torsión.

Eje: solamente soporta el peso de las poleas.

12.4

Figura 12.3 Figura 12.4

8

BRIDAS

Dependiendo de las condiciones de transmisión, tenemos dos acoplamientos:

Rígidos: Los árboles están en el mismo eje geométrico y no varían de posición en el giro. Se utilizan:

Bridas. Platillos. CASQUILLOS

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Junta elástica

Móviles: los ejes geométricos de los árboles permiten cierta inclinación (no alineados) al girar.

Juntas elásticas Juntas Cardan Juntas homocinéticas Juntas Oldham Eje estriado deslizante

Junta CARDAN

Junta Oldham Eje estriado

http://www.mecanicavirtual.org/transmisiones.htm

10

Transmisión por ruedas de fricción

Transmisión de potencia sin deslizamiento mediante ruedas de fricción exteriores.

12.5

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Ruedas de fricción exteriores

Ruedas de fricción y sus parámetros importantes.

A

Formadas por dos discos que se presionan por su periferia.

Distancia entre ejes:

Relación de transmisión:

Velocidad tangencial.

12

Distancia entre ejes.

Relación de transmisión.

Ruedas de fricción interiores.

Ruedas de fricción interioresB

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Ruedas de fricción troncocónicas formando un ángulo recto.

Ruedas de fricción troncocónicasC

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Poleas y correa.

Relación de transmisión:

Donde r es el radio de la polea conductora (motriz) y R el radio de la conducida.

Transmisión mediante poleas y correasD

15Principales tipos de poleas y correas.

Tipos de poleas y correas

16

Transmisión por engranajes

Para transmitir grandes esfuerzos o que i sea constante.

Se usan en árboles paralelos, perpendiculares y que se crucen.

12.6

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Engranajes de dientes rectos:

•Fáciles de fabricar, pero muy ruidosos y producen vibraciones.

•Para baja potencia y pequeñas revoluciones.

•Características:

Tipo de circunferencia:

- Circunferencia primitiva (Rp y rp).

- Circunferencia interior (Ri y ri).

- Circunferencia exterior (Re y re).

Módulo (m): Es la relación que existe entre el diámetro primitivo y el número de dientes, o entre el paso y π.

Forma y características de los engranajes de dientes rectos.

Transmisión entre árboles o ejes paralelosA

18

Relación de transmisión.

Características del dientes.

Valor de los diámetros

Generación teórica del perfil de un diente y algunas características.

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Engranajes de dientes helicoidales: Dientes inclinados respecto al eje (iguales a los

rectos).

Engranan varios dientes a la vez.

Para grandes potencias y gran nº de rpm.

Caros, producen F axiales en extremo árbol.

Engranajes de dientes en V: Para compensar las F axiales.

Engranajes helicoidales.

Engranajes de dientes en V.

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Engranajes epicicloidales:

Se componen de: Corona, dentada interiormente. Planetario, piñón central. Satélites, tres piñones más pequeños que

giran libremente en el portasatélites. Tiene múltiples combinaciones. En las centrales eléctricas para aumentar

y regular el nº de rpm del árbol que mueve al alternador.

Funcionamiento planetario

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Se emplean dos tipos de engranajes cónicos:

Dientes rectos.

Dientes helicoidales.

Engranajes cónicos.

Aplicación directa de los engranajes cónicos.

B Transmisión entre ejes perpendiculares que se cortan

Funcionamiento Diferencial

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Se emplean:

Soluciones para la transmisión entre ejes perpendiculares que se cruzan.

C Transmisión entre ejes perpendiculares que se cruzan

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Cadenas cinemáticas

A Representación gráfica

Cadenas cinemáticas.

12.7

24

CálculosB

25

Caja de velocidadesTienen engranajes fijos y deslizantes.

Caja de velocidades con engranajes desplazables.

Caja de velocidades con cuatro árboles de transmisión y tres pares de engranajes fijos.

C

26

Relación entre potencia y par12.8

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Articulaciones

Permiten transmitir movimientos y fuerzas.

La mayoría son palancas de 1º género.

Según el sentido del movimiento transmitido, tenemos:

Sentido contrario. Igual sentido. Otra dirección.

Articulaciones.

Aplicación de las articulaciones.

12.9

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Elementos de cuerda o alambre

Poleas.

Polipasto de grúa.

12.10

29

Combinación de cuerdas, alambres y articulaciones

Freno de bicicleta.

12.11

30

Transmisores por cadena y por correa dentada

Para transmitir el movimiento entre ejes o árboles muy distantes, con una i constante.

La relación de transmisión i es igual que para poleas y engranajes.

Cadena de bicicleta. Correa dentada de un escáner.

12.12

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Normas de seguridad y uso de elementos mecánicos

La mayoría de las legislaciones internacionales son muy estrictas con las exigencias de seguridad, de forma general:

Todas las partes móviles que transmiten movimiento tienen que estar protegidas.

Si son potencialmente peligrosas, deben de incorporar sistemas de seguridad que eviten su puesta en marcha accidental.

Norma básica para evitar accidentes es no tocar partes móviles hasta que no estén totalmente paradas.

Muchas máquinas incorporan un microinterruptor en la caja de velocidades que evita que se pongan en marcha cuando se manejan.

12.13

32

Rendimiento de máquinas

La potencia del motor, a medida que la transmitimos se pierde debido al rozamiento, deslizamientos y al diseño.

Algunos factores de los que depende el rendimiento.

12.14

η = Pu/Pt = Pu/(Pu + Pp)

http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Involute_wheel.gif#file