mecanismos
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Mecanismos
Laura Denia 1ºBct
ELEMENTOS DE
MÁQUINAS
INDICE
Repaso de la exposición A. Mecanismos que transforman movimientos de rotación
en otra rotación: - Cruz de Malta - Leva-seguidor oscilante Mecanismos que transforman movimientos de rotación
en movimientos rectilíneos: - Leva-seguidor lineal - Piñón-cremallera. - Tornillo-tuerca. - Excéntrica Mecanismos que transforman movimientos rectilíneos en
movimientos de rotación: - Biela-manivela Ejercicios de lo anterior.
Repaso de la exposición A.
Mecanismos que transforman movimientos rectilíneos en movimientos rectilíneos.
La aplicación fundamental de estos mecanismos es la transformación de fuerzas, de manera que la fuerza
necesaria para realizar una determinada acción sea menor que la precisa. Destacan las palanca y la polea:
La Palanca
Una palanca es una máquina simple constituida por una barra rígida que puede girar alrededor de un punto de apoyo o fulcro.
F· Bf = R· Br
Tipos de palancas
Palancas de primer grado:El fulcro está entre la potencia y la resistencia. Palancas de segundo grado:La resistencia está entre la potencia y el fulcro. Palancas de tercer grado: La potencia está entre la resistencia y el fulcro.
La polea simple
La polea simple o fija no proporciona ninguna ventaja mecánica, solo cambia la dirección o el sentido de
la fuerza aplicada a través de la cuerda. La fuerza es igual a la resistencia
F=R
Polea simple móvil Es un dispositivo que consta de dos poleas una fija, sujeta a un soporte y otra móvil, conectada a la primera por medio de
una cuerda y un ancho. Proporciona una ventaja mecánica, ya
que se reduce el esfuerzo a la mitad.
F=R/2
Polipastos
Un polipasto es un conjunto de poleas combinadas de forma que se puede elevar un gran peso con muy poca fuerza.
Mecanismos que transforman movimientos de rotación en otra rotación
Se denomina transmisión mecánica a un mecanismo encargado de transmitir potencia entre dos o más elementos dentro de una máquina. Hay varios tipos de transmisión mecánica, entre los que destacan:
Transmisión por fricción. Transmisión por cadena. Transmisión por correa. Transmisión por engranajes.
TRANSMISIÓN POR FRICCIÓN
• Se encargan de transmitir el movimiento circular de forma continua entre dos o más ruedas por contacto directo de sus superficies
•Según su forma y su posición relativa podemos distinguir entre:
•Ruedas de fricción exteriores•Ruedas de fricción interiores•Ruedas de fricción troncocónicas
TRANSMISIÓN POR CADENA Una cadena de transmisión sirve para
transmitir el movimiento de arrastre de una fuerza entre ruedas dentadas:
Los tipos más utilizados:
Cadenas de rodillos Cadenas dentadas
TRANSMISIÓN POR CORREA Consiste en dos o más poleas que
están unidas por una misma correa o por un mismo cable. Su objetivo es transmitir el movimiento del eje de una de las poleas al de la otra
TRANSMISIÓN POR ENGRANAJES
Se utilizarse en el accionamiento por engranajes, ya que evita el peligro de deslizamiento que puede darse en el accionamiento mediante correas o ruedas de fricción.
Su empleo requiere la utilización de ruedas dentadas que pueden ser de dientes rectos o helicoidales:
Tipos de dientes:
EXPOSICIÓN B
Un mecanismo es por tanto, un conjunto de operadores mecánicos como palancas, engranajes, ruedas, etc. capaces de transformar la energía aplicada mediante una fuerza y movimiento de entrada, en otra fuerza y movimiento diferentes de salida capaces de satisfacer la necesidad.
Mecanismos que transforman movimientos de rotación en otra rotación
La principal utilidad de este tipo de mecanismos es poder aumentar o reducir la velocidad de giro de un eje tanto, cuanto se desea.
Los tipos diferentes tipos son:› Cruz de malta.› Leva-seguidor oscilante.
Cruz de MaltaEstá compuesto por dos ruedas: Una de ellas, posee una serie de ranuras; la otra, tiene un saliente y actúa de manivela.
Consiste en un engranaje donde la rueda motriz tiene un pivote que alcanza un carril de la rueda conducida y entonces avanza un paso. La rueda motriz dispone además de un bloque circular que le permite completar el giro manteniendo la rueda conducida bloqueada.
También existe un mecanismo interno pero en este mecanismo no se puede reducir tanto de tamaño y no soporta tanta tensión mecánica. El eje de la rueda motriz solo puede tener un pivote en un lado. El ángulo que la rueda motriz tiene que rotar para mover la rueda conducida siempre es menos que 180° en el mecanismo externo, mientras que en el interno el ángulo de rotación siempre es superior a 180°.
Leva-seguidor oscilante
Una leva es un elemento impulsor que sirve para transmitir el movimiento a otro eslabón seguidor mediante contacto directo.
Consiste básicamente en un disco giratorio de forma irregular sobre el que se apoya un elemento móvil denominado varilla, seguidor o vástago.
En este mecanismo de leva el seguidor pivota sobre un punto de apoyo describiendo un arco alrededor de este continua y el eslabón seguidor puede realizar un movimiento lineal alternativo o de rotación.
Mecanismos que transforman movimientos de rotación en movimientos rectilíneos
En estos mecanismos el movimiento de entrada es diferente al movimiento de salida.
Los distintos tipos son:› Leva-seguidor lineal.› Piñón-cremallera.› Tornillo-tuerca.› Excéntrica.
Leva-seguidor lineal Como se ha indicado
anteriormente, las levas transforman movimientos de rotación continua en movimientos de rotación alternativos o en movimientos lineales alternativos.
En el caso que ahora consideramos, el eslabón seguidor realiza movimientos rectilíneos alternativos, moviéndose hacia arriba cuando es empujado por la leva y hacia abajo cuando el perfil de la leva desciende.
• Se denomina elevación al máximo desplazamiento que se produce en el eslabón seguidor, que lógicamente debe estar en todo momento en contacto con la leva.
Piñón-cremallera
El mecanismo piñón-cremallera se compone de una rueda dentada denominada piñón, y de una barra, también dentada, que se conoce como cremallera y que se mueve linealmente al realizar el piñón un movimiento de rotación.
Si el movimiento de rotación del piñón es alternativo, el movimiento lineal de la cremallera también lo será.
Tornillo-tuerca
Este sistema técnico se puede plantear de dos formas básicas:
• Un tornillo de posición fija (no puede desplazarse longitudinalmente) que al girar provoca el desplazamiento de la tuerca.
• Una tuerca o un orificio roscado fijo (no puede girar ni desplazarse longitudinalmente) que produce el desplazamiento del tornillo cuando este gira.
El sistema tornillo-tuerca presenta una gran ventaja por cada vuelta del tornillo la tuerca solamente avanza la distancia que tiene de separación (paso de rosca) por lo que la fuerza de apriete (longitudinal) es muy grande.
Por otro lado, presenta el inconveniente de que el sistema no es reversible (no podemos aplicarle un movimiento longitudinal y obtener uno giratorio).
Excéntrica
La excéntrica consiste básicamente en una pieza de forma geométrica diversa en la que el eje de giro no coincide con su eje geométrico.
La distancia entre ambos ejes se denomina excentricidad.
Cuando se sitúa una pieza rectilínea llamada vástago en contacto con la excéntrica, el movimiento circular de ésta se convierte en movimiento alternativo del vástago.
Mecanismos que transforman movimientos rectilíneos en movimientos de rotación
La Biela-manivela Permiten transformar un movimiento lineal alternativo del pie de biela en uno en giratorio continuo en el eje al que está conectada la excéntrica o la manivela.
Este mecanismo es el punto de partida de los sistemas que aprovechan el movimiento giratorio de un eje para obtener movimientos lineales alternativos; pero también es imprescindible para lo contrario: producir giros a partir de movimientos lineales alternativos u oscilantes.
Biela -manivela
Este mecanismo consta de dos piezas articuladas entre sí:• La manivela OB es una pieza que gira alrededor de un punto O y describe un movimiento circular.• La biela AB es una pieza rígida acoplada a la manivela en el punto B. este extremo, denominado cabeza de la biela, sigue el mismo movimiento circular que la manivela, mientras el otro extremo A, denominado pie de biela, describe un movimiento alternativo o de vaivén.