ESTRUCTURAS Y MECANISMOS 3º ESO

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Las ESTRUCTURAS son el conjunto de elementos que ayudan a un cuerpo a mantener su forma al ser sometido a

unos esfuerzos.

CONDICIONES PARA QUE UNA ESTRUCTURA FUNCIONE BIEN

ESTABILIDAD RESISTENCIA RIGIDEZ

No se vuelque con facilidadEl centro de gravedad debe

estar centrado sobre su base

Tiene que soportaresfuerzos sin romperse

No debe cambiar muchosu forma al someterlo a

esfuerzosAñadiendo masa,

Empotrando oatirantándolo

TriangulaciónTipo de material

Forma de la estructura

TIPOS DE ESFUERZOS

Se llaman ESFUERZOS a las tensiones que sufren los cuerpos al sersometidos a una o más fuerzas

TRACCIÓN COMPRESIÓN FLEXIÓN

TORSIÓN CORTANTEPANDEO

Decimos que un elemento está sometido a un esfuerzo de tracción cuando sobre él actúan fuerzas que tienden a estirarlo

Un cuerpo se encuentra sometido a compresión si las fuerzas aplicadas tienden a aplastarlo o comprimirlo

Un elemento estará sometido a flexión cuando actúen sobre el cargas que tiendan a doblarlo

Un cuerpo sufre esfuerzos de torsión cuando existen fuerzas que tienden a retorcerlo

Es el esfuerzo al que está sometida a una pieza cuando las fuerzas aplicadas tienden a cortarla o desgarrarla.

Es el esfuerzo combinado de compresión y flexión.

1.- ESTRUCTURAS MASIVAS

Son las que se construyen acumulando materiales, sin dejar huecos entre ellos.

2.- ESTRUCTURAS ABOVEDADAS

LA “BÓVEDA” ES UNA ESTRUCTURA SEMICIRCULAR QUE PERMITE CREAR UN

TECHO.Las bóvedas se construyen uniendo varios arcos

Una “CÚPULA” es una bóveda con forma semicircular

3.- ESTRUCTURAS ENTRAMADAS

4.- ESTRUCTURAS TRIANGULADAS

Están formadas por barras de hormigón o acerounidas de manera rígida formando un emparrillado

Son estructuras formadas por vigas metálicas o de madera que tienenforma triangulada para dar mayor fortaleza a la estructura

Cuchillo español viga triangulada

5.- ESTRUCTURAS COLGANTES

Son estructuras que cuelgan mediante unos cables o tensores

Los tensores se utilizan en carpas, antenas, torres y especialmente en puentes

8.- ESTRUCTURAS GEODÉSICAS

7.- ESTRUCTURAS LAMINARES

6.- ESTRUCTURAS NEUMATICAS

Son estructuras de plástico que se sostienen porque tienen aire en su interior.

Son estructuras formadas por laminas finas que presentan dibujos para darles mayor

rigidez

Son estructuras trianguladas con forma de bóvedas o cúpulas. La

figura principal que se utiliza para su construcción es en tetraedro

SON ELEMENTOS DESTINADOS A TRANSMITIR Y TRANSFORMAR FUERZAS Y MOVIMIENTOS

OPERADORES MECÁNICOS

CLASIFICACIÓN

TRANSMISIÓNTRANSFORMACIÓN DIRIGIR

REGULAR

ACUMULAR

ACOPLAMIENTO

CIRCULAR-LINEAL CIRCULAR-ALTERNATIVO

CIRCULAR

LINEAL

1er grado 2º grado 3er grado

Es una maquina simple formada por una barra rígida que gira alrededor de un punto de apoyo.

Cuanto mayor sea la barra menor es el esfuerzo que hay que realizar.

PARTES DE LA PALANCA

Punto de apoyo o “FULCRO”

Barra rígida

Resistencia

Potencia

MECANISMOS DE TRANSMISIÓN LINEAL

LEY DE LA PALANCA:F·d = R·r

TIPOS DE PALANCASTIPOS DE PALANCAS

POLEA FIJA POLEA MOVIL POLEA COMPUESTA POLIPASTO

ES UNA RUEDA ACANALADA POR LA QUE PASA UNA CUERDA

POLEAS

TIPOS DE POLEAS

La polea simple NO reduce el esfuerzo, pero facilita el trabajo.

En las poleas compuestas, a mayor número de poleas, menor esfuerzo a realizar.

RF2

RF n2

RF

F = fuerza aplicada R= carga a elevar n = nº de poleas móviles

MECANISMOS DE TRANSMISIÓN CIRCULAR

Son sistemas de dos o más ruedas que se encuentran en contactoLa rueda que produce el movimiento se llama “motriz” o de entrada y la que se mueve se llama “de salida”.No tienen gran potencia y se desgastan fácilmente

RUEDAS DE FRICCIÓN

SISTEMA DE POLEAS CON CORREA

Las dos ruedas giran en sentido contrario

Son dos ruedas o poleas unidas mediante una correa

TREN DE POLEAS

1

2

2

1

d

d

v

v

Relación de transmisión

31

42

4

1

d·d

d·d

v

v

Relación de transmisión

Se trata de un sistema de poleas o ruedas formado por

más de dos elementos

LOS ENGRANAJES

SON RUEDAS DENTADAS CUYOS DIENTES ENCAJAN UNOS CON OTROS

Engranaje “loco”, sirve para invertir el

sentido de giro

Relación de transmisión1

2

2

1

n

n

v

v

TREN DE ENGRANAJES

31

42

4

1

n·n

n·n

v

v

Se trata de un sistema formado por más de dos engranajes

Relación de transmisión

TORNILLO “SINFÍN”

Es un sistema formado por un tornillo que engrana en una rueda dentada y que permite hacer un giro de 90º en un

movimiento circular

Consiste en dos ruedas dentadas de ejes paralelos que giran simultáneamentePor efecto de una cadena metálica o una correa dentada

1.- SISTEMAS DE POLEAS

2.- SISTEMAS DE ENGRANAJES

MECANISMOS DE TRANSFORMACIÓN DEL MOVIMIENTO CIRCULAR EN RECTILINEO

PIÑON- CREMALLERA

TORNO-MANIVELA

TORNILLO-TUERCA

d

r·RF

Ecuación de equilibrio

Se trata de un piñón engranado a una barra dentadaTransforma el movimiento circular del piñón en un

movimiento rectilíneo de la barra y viceversa

Consta de una varilla roscada y de una tuerca, al girar la tuerca, la varilla se desplaza y viceversa

La manivela es una barra unida a un eje al que hace girar. Si se une a un cilindro o tambor, tenemos un torno.De esta forma se disminuye la fuerza necesaria para

elevar un peso

MECANISMOS DE TRANSFORMACIÓN DEL MOVIMIENTO CIRCULAR EN RECTILINEO ALTERNATIVO

BIELA-MANIVELA

La BIELA es una barra articulada que se une en un extremo a una manivela y por

el otro al mecanismo rotatorio que mueve

A varias bielas unidas sobre un mismo eje se le llama cigüeñal

EXCÉNTRICALa LEVA es una rueda con un saliente que empuja un

seguidor. Un conjunto de levas unidos se llama “árbol de levas”

Una EXCENTRICA es una rueda cuyo eje de giro no coincide con el centro de la

circunferencia.

OTROS MECÁNISMOS

Permite el movimiento de giro en un sentido, pero lo impide en sentido contrario.

MECANISMOS PARA DIRIGIR EL MOVIMIENTO: TRINQUETE

MECANISMOS PARA REGULAR EL MOVIMIENTO: LOS FRENOS

MECANISMOS DE ACOPLAMIENTO: LOS EMBRAGUES

Los EMBRAGUES permiten el acoplamiento entre ejes de transmisión

TIPOS DE MUELLES

COMPRESIÓN TRACCIÓN TORSIÓN

MECANISMOS DE ACUMULACIÓN DE ENERGIA: MUELLES Y RESORTES

SOPORTES Y COJINETES

Son mecanismos que, gracias a su elasticidad absorben energía, que pueden liberar después.

Son los elementos en que se apoyan los ejes de transmisión

CLASIFICACIÓN

COJINETES RODAMIENTOS