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8/16/2019 M2-palancas-ruedas

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Palancas y

RUED S


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I. Palancas

La palanca es una barra rígida que oscila sobre un punto de apoyo debido a la acción

de dos fuerzas contrapuestas: potencia o fuerza y resistencia o carga. En los proyectos

de tecnología la palanca puede emplearse para dos finalidades: vencer fuerzas u

obtener desplazamientos.

Las palancas se utilizan comúnmente para obtener mayor fuerza aplicando una

menor fuerza

1.1 Partes

La palanca está formada por una barra rígida que puede oscilar en torno a una pieza

fija conocida como punto de apoyo (fulcro) para trabajar o producir movimientos

útiles.

Resistencia o carga: Objeto que deseamos mover.

Punto de apoyo o fulcro: Es el punto fijo alrededor del cual gira la barra.

Potencia o fuerza: Origina el movimiento de la carga. La acción de aplicar una

fuerza a una maquina o mecanismo recibe el nombre de esfuerzo.

La carga se mueve gracias al esfuerzo.

Ejemplo de palancas El alicate


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Ejemplo de palancas

El remo

El brazo

El remo

1.2 Tipos de palancas

a) Primer grado:

La palanca de primer grado permite situar la resistencia (R) a un lado del punto

de apoyo (A) y la potencia (P) al otro. Esto permite conseguir que la potencia

y la resistencia tengan movimientos contrarios, por ello el desplazamiento de

la potencia y resistencia dependerá de las distancias al punto de apoyo.

Ahora veamos las diversas posiciones del punto de apoyo


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Punto de apoyo centrado: Implica que los brazos de potencia (BP) y

resistencia (BR) son iguales

(BP = BR)

Este montaje hace que el esfuerzo y la carga sean iguales (P = R), como

también lo serán los desplazamientos de la potencia y de la resistencia

(DP = DR).

Punto de apoyo cercano a la resistencia: El brazo de potencia es

mayor que el de la resistencia (BP > BR)


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Esta solución hace que se necesite un menor potencia (P) para compensar

la resistencia (P < R), al mismo tiempo que se produce un mayor

desplazamiento de la potencia en relación a la resistencia (DP>DR). Este

sistema es el empleado cuando necesitamos vencer grandes resistencias

con pequeñas potencias.

Punto de apoyo cercano a la potencia: Se nota que el brazo de

potencia es menor que el de la resistencia (BP < BR).

Esta solución que hace que sea mayor la potencia que la resistencia (P >

R) y, recíprocamente, menor el desplazamiento de la potencia que el de

la resistencia (DP < DR).

Aplicaciones:

La palanca de primer grado se emplea siempre que se desee invertir el sentido del

movimiento. Además:

Podemos mantener la amplitud del movimiento

colocando los brazos de potencia y resistencia

iguales. Su utilidad se centra en los mecanismos de

comparación o simplemente de inversión de

movimiento. Esta disposición se emplea, por

ejemplo, en balanzas, balancines de los parques

infantiles, etc.


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Podemos reducir la potencia haciendo que el

brazo de potencia sea mayor que el de

resistencia. Se emplea, por ejemplo, para el

movimiento de objetos pesados, balanzas

romanas, alicates de corte, patas de cabra,timones de barco, etc.

Podemos aumentar la amplitud del

movimiento haciendo que el brazo de la

resistencia sea mayor que el de la

potencia. Esta solución presenta la

ventaja de que a pequeños

desplazamientos de la potencia seproducen grandes desplazamientos de la resistencia, por tanto su utilidad se

centra en mecanismos que necesiten amplificar e invertir el movimiento. Se

utiliza, por ejemplo, barreras elevables, timones laterales, pinzas de cocina,

etc.

b) Segundo grado:

Permite situar la resistencia (R) entre el punto de apoyo (A) y la potencia (P). Con

esto se consigue que el brazo de potencia siempre será mayor que el de

resistencia (BP > BR) y, en consecuencia, la potencia menor que la carga (P < R).


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Esta disposición hace que los movimientos de la potencia y de la resistencia se

realicen siempre en el mismo sentido, pero la carga siempre se desplaza menos

que la potencia (DR


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c) Tercer grado:

Permite situar la potencia (P) entre el punto de apoyo (A) y la resistencia (R). Con

esto se consigue que el brazo de la resistencia siempre será mayor que el de la

potencia (BR>BP) y, en consecuencia, la potencia mayor que la carga (P>R).

Esta disposición hace que los movimientos de la potencia y de la resistencia se

realicen siempre en el mismo sentido, pero la resistencia siempre se desplaza

más que la potencia (DR>DP).

Aplicaciones:

Su utilidad práctica se centra básicamente en conseguir grandes desplazamientos de la

resistencia con pequeños desplazamientos de la potencia. Se emplea en pinzas de

depilar, cortaúñas, cañas de pescar.


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II. Ruedas

La rueda es un disco con un orificio central por el que penetra un eje que le guía en

el movimiento.

Aunque no existan evidencias arqueológicas, se cree que las primeras ruedas

pudieron aparecer en Sumeria en torno al año 8000 a.C., siendo su invención el

resultado de una lenta evolución de la combinación del rodillo y el trineo:

Algunas de las ruedas más empleadas son:

Rueda dentada, empleada principalmente para la transmisión del movimiento

giratorio entre ejes.

Rueda de transporte, empleada para reducir el rozamiento con el suelo. Unas

muy empleadas con las cámaras de aire.

Polea, muy empleada tanto para la transmisión de movimientos como para la

reducción del esfuerzo al elevar o mover pesos.

Turbinas, empleadas para la obtención de un movimiento giratorio a partirdel movimiento de un fluido (agua, aire, aceité, etc.)


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2.1 Composición de la rueda

Desde el punto de vista tecnológico, la rueda es un operador dependiente.

Nunca puede usarse soIa y siempre ha de ir acompañada de, aI menos, un eje

(que le sirve de guía y sustento) y de un soporte o armadura (que es el operador

que controla la posición del eje y sirve de sostén a todo el conjunto).

a) Eje: Es una barra, normalmente cilíndrica, que guía el movimiento giratorio

de la rueda. Dependiendo del diseño adoptado, se pueden presentar dos tipos

de ejes:

Ejes que giran solidarios con la rueda (por ejemplo: las carretillas), en este

caso, el soporte es el que guía el movimiento. Si el eje se emplea para la

transmisión del movimiento giratorio entre la rueda y otro operador (o

viceversa), entonces recibe el nombre de árbol.

Ejes que están unidos directamente aI soporte (caso de las bicicletas,

patinetes, etc.), en cuyo caso la rueda gira libremente sobre el eje, que es el

que le guía en el movimiento.

b) Soporte: Es un operador cuya misión es mantener aI eje solidario con la

máquina. En muchas aplicaciones suele tener forma de horquiIIa (patinetes,

bicicletas, carros, etc.).


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Aplicaciones:

Las ruedas se emplean en multitud de aplicaciones, algunas más usuales son:

Facilitar el desplazamiento de objetos: como en carretillas, coches, bicicletas,

patinetes, pasillos rodantes, etc.

Obtener un movimiento rotativo en un eje a partir del movimiento del agua:

como las ruedas de palas, noria, turbinas o rodete; como en contadores de

agua, molinos de agua, norias de regadío, centrales hidroeléctricas, etc.

Transmitir un movimiento giratorio entre ejes: como en lavadoras, bicicletas,

motos, motores de automóvil, taladros, tocadiscos, etc.


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Transformar en giratorio otros movimientos o viceversa: como en piedras de

afiIar, máquinas de coser, ruedas de timón, programadores de Iavadora,

cabrestantes, etc.


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