4.máquinas simples y mecanismos.alumnos -----------------

Profesora: Brígida Rojo Seco

UD 8: MÁQUINAS SIMPLES Y UD 8: MÁQUINAS SIMPLES Y MECANISMOSMECANISMOS

1º ESO1º ESO


ÍNDICEÍNDICE1. Introducción.. Introducción.

2. Máquinas simples2. Máquinas simples

3. La palanca.3. La palanca.

4. El plano inclinado4. El plano inclinado

5. La polea5. La polea

6. Mecanismos6. Mecanismos

Tema interactivo de mecanismoshttp://www.juntadeandalucia.es/averroes/recursos_informaticos/andared02/maquinas/


1. Introducción1. Introducción

No se sabe con certeza cuándo comienza el ser humano a utilizar las máquinas simples, pero ya en el Paleolítico se conocían y empleaban el plano inclinado, la cuña y la palanca.

“Dame un punto de apoyo y moveré el mundo”

Arquímedes


Las máquinas son dispositivos inventados por el hombre para ayudarlo a realizar trabajos que requieran un menor esfuerzo.

Las máquinas simples son:- La palanca- Plano inclinado- La polea……

2. Máquinas simples2. Máquinas simplesDefiniciónDefinición


2. Máquinas simples2. Máquinas simplesVentaja mecánicaVentaja mecánica

La parte del trabajo que una máquina hace La parte del trabajo que una máquina hace por nosotros se denomina por nosotros se denomina VENTAJA VENTAJA MECÁNICAMECÁNICA..


3. La palanca3. La palanca¿Qué es?¿Qué es?

La La palancapalanca es una máquina simple que es una máquina simple que consiste en una barra rígida que puede oscilar consiste en una barra rígida que puede oscilar sobre un eje o punto de apoyo.sobre un eje o punto de apoyo.

Al realizar un esfuerzo en uno de los extremos Al realizar un esfuerzo en uno de los extremos de la palanca, de modo que baje, el otro de la palanca, de modo que baje, el otro extremo sube. La palanca nos sirve para extremo sube. La palanca nos sirve para transmitir el movimiento.transmitir el movimiento.


3. La palanca3. La palanca

La palanca también nos sirve para obtener una ganancia mecánica. Para ello el punto de apoyo debe estar más cerca de la resistencia que de la potencia. Por lo tanto,

Potencia < ResistenciaPotencia < Resistencia

Ganancia mecánicaGanancia mecánica


La relación que existe entre la potencia, la resistencia y las distancias de ambas al punto de apoyo se denomina LEY DE LA PALANCA

“El producto de la potencia por su distancia al punto de apoyo, es igual al producto de la resistencia por su distancia al mismo punto”

dp*P =dr*R

3. La palanca3. La palancaLey de la palancaLey de la palanca


Según la combinación de los puntos de aplicación de potencia y resistencia y la posición del fulcro (punto de apoyo), distinguimos tres tipos de palancas:

El fulcro se sitúa entrela potencia y la resistencia.Ej : pata de cabra, balancía,alicantes, balanza romana..

3. La palanca3. La palancaTiposTipos

Palanca de primer gradoPalanca de primer grado


La resistencia se coloca entre la potencia y el fulcro. Ej: cascanueces, carretilla, perforadora hojas de papel.

La potencia se ejerce entre el fulcro y la resistencia.

Ej: pinzas de depilar, caña de pescar…

3. La palanca3. La palancaPalanca de segundo gradoPalanca de segundo grado

Palanca de tercer gradoPalanca de tercer grado


Es una superficie plana que forma con otra un ángulo agudo (menor de 90º). Se usa en forma de rampa o de forma móvil como el hacha o el cuchillo.

Permite reducir el esfuerzo que sería necesario para desplazar una carga verticalmente desde un punto de partida, a otro final de mayor elevación.

4. El plano inclinado4. El plano inclinadoDefiniciónDefinición


5. La polea5. La polea

La polea es una rueda que posee un orificio central que le permite girar fija o libremente sobre su eje. Está provista de un canal en su periferia para que pueda arrastrar o ser arrastrada por una cuerda, correa, cadena o similar.

DefiniciónDefinición


La polea fija. Estará sujeta a un soporte. El eje le permitirá girar cuando tiremos de la cuerda con una fuerza “F”. En el otro extremo estará la resistencia “R”.

F=R

5. La polea5. La poleaTiposTipos


La polea móvil. Tiene la misión de proporcionar ganancia mecánica al sistema. Cada polea móvil nos proporciona una ganancia igual a 2.

F=R/2



Polipasto. Es un conjunto de varios dispositivos de poleas accionados por una sola cuerda. La mitad de las poleas son fijas y la otra mitad son móviles.

F=R/n n: nº de poleas



Los dispositivos encargados de la transmisión y de la transformación del movimiento se denominan mecanismos.

6. Mecanismos6. MecanismosDefiniciónDefinición


Existen dos grupos de mecanismos:

- Mecanismos de transmisión del movimiento: Transmisión lineal: Palancas y poleas. Transmisión circular: Ruedas de fricción Poleas y correas Engranajes Piñones y cadena Tornillo sin fin y corona.

6. Mecanismos6. MecanismosGruposGrupos


- Mecanismos de transformación de

movimientos: tornillo-tuerca Piñon-cremallera Leva Biela-manivela

6. Mecanismos6. MecanismosGruposGrupos


En los mecanismos podemos distinguir tres tipos de movimientos:

- Movimiento circular o rotatorio. Ej: noria - Movimiento lineal. Ej: un petillo - Movimiento alternativo. Ej: la aguja de coser - Movieminto de vaivén. Ej: péndulo

6. Mecanismos6. Mecanismos


Son dos ruedas situadas una junto a la otra. La transmisión del movimiento entre las ruedas (conductora y conducida) se produce por fricción entre ambas

Características: - La rueda conducida gira siempre en sentido

contrario a la rueda conductora. - No permiten transmitir grandes potencias ya

que pueden patinar. - Se desgastan tras un uso prolongado, porque

la transmisión se realiza por fricción.

6. Mecanismos6. MecanismosRuedas de fricciónRuedas de fricción


Se usa para transmitir movimientos entres ejes que están alejados. La polea que se mueve se llama conductora y la que es movida conducida.

La relación de transmisión (i) es la relación que existe entre la velocidad de la polea conducida (de salida) (n2) y la velocidad de la polea conductora ( de entrada) (n1).

i = n2/n1

6. Mecanismos6. MecanismosTransmisión de poleasTransmisión de poleas


La ley de transmisión de movimientos será:

n1*D1=n2*D2

n1/n2=D2/D1

La velocidad de giro se expresa en r.p.m. y el diámetro en milímetros.



Características:- Posibilita la transmisión del movimiento

circular entre ejes alejados.- Su funcionamiento es silencioso.- Sus costes de producción son baratos.



Los engranajes son ruedas dentadas que encajan entre sí, de modo que, unas ruedas transmiten el movimiento circular a las siguientes.

El tamaño de los dientes de todos los engranajes debe de ser igual.

Los engranajes giran de modo que los más pequeños giran a mayor velocidad que los que tienen más dientes, de forma similar a las poleas.

6. Mecanismos6. MecanismosTransmisión por engranajesTransmisión por engranajes


La ley de transmisión en este caso se tiene en cuenta, en vez de, con el diámetro, con el número de dientes de cada uno de los engranajes (Z).

n1*Z1=n2*Z2

n1 = velocidad del engranaje de entrada

n2 = velocidad del engranaje de salida

Z1 = número de dientes del engranaje de entrada

Z2 = número de dientes del engranaje de salida



Al engranaje mayor se le llama rueda y al menor piñón.



Características:- Los engranajes posibilitan la transmisión de

grandes potencias, ya que, como las ruedas engranan diente a diente, nunca patinan.

- La transmisión del movimiento es muy precisa.

- La fricción entre los dientes es muy elevada, por lo que se necesita lubricación entre las ruedas.

- Son ruidosos y costosos.



El sistema de transmisión puede ser: a) Reductor: El piñón es el engranaje motriz y

la rueda es el engranaje conducido. La velocidad de salida (rueda) es menor que la velocidad de entrada (piñón).

b) Multiplicador: El piñón es el engranaje conducido y la rueda es el engranaje motriz. La velocidad de salida (piñón) es mayor que la velocidad de entrada (rueda).



Está formado por dos ruedas dentadas (piñones) situadas a cierta distancia y unidas entre sí por medio de una cadena que engrana con los dientes de ambas ruedas.

6. Mecanismos6. MecanismosSistema de piñones y cadenaSistema de piñones y cadena


Características:- No existen resbalamientos, ya que las ruedas

engranan diente a diente con la cadena, lo que permite transmitir grandes potencias.

- La transmisión es precisa y fiable.- Necesita lubricación para evitar el

agarrotamiento.- Es un mecanismo ruidoso.

6. Mecanismos6. MecanismosSistema de piñones y cadenaSistema de piñones y cadena


Es un mecanismo de transmisión circular formado por un tornillo sin fin que va acoplado al eje motor y una rueda dentada (corona) que va acoplada al eje receptor.

6. Mecanismos6. MecanismosTornillo sin fin y coronaTornillo sin fin y corona


Características:- Es un excelente reductor de velocidad.- Ocupa poco espacio y es silencioso.- El movimiento no es reversible, es decir, es el

tornillo el que mueve a la corona y no puede hacerse a la inversa, porque el mecanismo se bloquea. Esta característica es muy apreciada como medida de seguridad.

6. Mecanismos6. MecanismosTornillo sin fin y coronaTornillo sin fin y corona


Tornillo-tuerca: El movimiento circular de la tuerca se transforma en movimiento lineal de avance en el tornillo.

6. Mecanismos6. MecanismosTransformación de Transformación de

movimientosmovimientos


Tornillo-tuerca: Características: - Es un buen reductor de velocidad. El husillo

gira rápidamente pero la tuerca se desplaza linealmente de forma más lenta.

- Permite transmitir grandes empujes.- Podemos hacer girar la tuerca para conseguir

movimiento lineal del tornillo o hacer girar el tornillo para conseguir movimiento lineal de la tuerca.




Piñón-cremallera Formado por una rueda dentada (piñón) que engrana con una barra dentada (cremallera). El movimiento circular del piñón se transforma en movimiento lineal de la cremallera.




Piñón-cremallera: Características: - Es un mecanismo de transmisión muy suave

y precisa. - Es reversible, esto es, el elemento motor

puede ser tanto el piñón como la cremallera. - Permite transmitir potencias elevadas.




Biela-manivela Formada por una barra rígida (biela) articulada en su extremo y unida a una manivela. El movimiento circular de la manivela (motor) se transforma en movimiento lineal alternativo de la biela (receptor)




Biela-manivela: Características: - Es reversible, esto es, el movimiento de

vaivén de la biela (motor) hace que gire la manivela (receptor)




Manivela: Transforma el movimiento circular en rectilíneo. Consta de una barra acodada provista de empuñadura, por medio de la cual se transmite, manualmente y con facilidad,

la rotación al eje sobre el que actúa.




Cigüeñal: Se considera como una manivela cuya empuñadura se ha prolongado y modificado ligeramente. La empuñadura se llama codo o muñequilla.




Biela: Es una varilla perforada que se adapta a la muñequilla. Al girar el árbol (el eje), la biela se desplaza alternativamente.

Excéntrica: Es un disco circular, unido normalmente al extremo de un árbol de modo que ambos ejes no coincidan.




Levas: Es una pieza de contorno especial, generalmente ovoide, que va unida a un eje (motor) y que al girar, acciona un elemento, denominado seguidor. El seguidor está en contacto permanente con la leva, gracias a la acción de un muelle.




Levas: Cuando la parte saliente de la leva entra en contacto con el seguidor, el movimiento circular de la leva es transmitido por el seguidor en forma lineal alternativa.

Características: Transforma el movimiento circular en lineal

alternativo, pero de corto recorrido.




PROBLEMAS PRÁCTICOSPROBLEMAS PRÁCTICOS


ACTIVIDADESACTIVIDADES Autoevaluaciones sobre mecanismosAutoevaluaciones sobre mecanismos

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/index.htmmaterial107/index.htm

Explicaciones y ejercicios sobre mecanismos.Explicaciones y ejercicios sobre mecanismos.

http://www.tecnoloxia.com/mecanismos/http://www.tecnoloxia.com/mecanismos/mecanismosCAS/principal.htmmecanismosCAS/principal.htm


Explicaciones y actividades sobre mecanismos

http://www.areatecnologia.com/mecanismos/mecanismos.html

http://www.librosvivos.net/smtc/homeTC.asp?TemaClave=1123

http://auladetecnologias.blogspot.com/p/tecnologias.html

ACTIVIDADESACTIVIDADES


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Animación sobre palancasAnimación sobre palancas

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