Los elementos mecánicos -...

Los elementos mecánicos

IES Sivera Font-©EJSahuquillo

1

TEMA

II

Lo

s e

lem

en

tos

me

cá

nic

os



2

II Identificación de elementos mecánicos

1. Cinemática y dinámica de las máquinas.

1.1. Velocidades en las máquinas

1.2. Acceleració en las máquinas

1.3. Fuerzas en las máquinas

1.4. Momento de fuerzas

1.5. Fuerzas de inercia

1.6. Potencia en las máquinas

2. Elementos mecánicos transmisores del movimiento: descripción,

funcionamiento, simbología, mantenimiento de primer nivel

2.1. Palancas. Tipos de palancas

2.2. Poleas. Tipos de poleas

2.3. Ruedas de fricción

2.4. Poleas y correas

2.5. Engranajes

2.5.1. Engranajes cilíndricos. De dientes rectos y helicoidales

2.5.2. Engranajes cónicos

2.5.3. Tornillo sin fin

2.6. Relación de transmisión

2.7. Juntas Cardan

2.8. Operaciones de mantenimiento

3. Elementos mecánicos transformadores del movimiento: descripción,

funcionamiento, simbología.

3.1. Manivela-torno

3.2. Biela-manivela

3.3. Piñón y cremallera

3.4. Leva y seguidor

4. Elementos mecánicos auxiliares: descripción, funcionamiento,

mantenimiento de primer nivel

4.1. Ralentitzadores y frenos

4.2. Acumuladores de energía. Volantes y resortes

4.3. Trinquetes

4.4. Elementos de fricción. Cojinetes y rodamientos

4.5. Embragues

5. Elementos auxiliares de unión: descripción, funcionamiento,

mantenimiento de primer nivel



3

5.1. Roscas. Tornillos

5.2. Chavetas. Lengüetas. Pasadores

5.3. Roblones

5.4. Soldadura

6. Simbología de elementos mecánicos

7. Normas de prevención y seguridad en los elementos mecánicos

7.1. Elementos de máquinas que presentan riesgos

7.2. Dispositivos de protección de los mecanismos

7.3. Normas básicas de utilización de las herramientas

8. Valoración del desgate de los elementos mecánicos: lubricación y

mantenimiento preventivo

8.1. Desgaste en los elementos mecánicos

8.2. Lubricación en las máquinas

8.3. Mantenimiento preventivo de los elementos mecánicos

Annex I: Metrotecnia

Annex II: Mecanismos combinados



4

Cinemática y dinámica de las máquinas

Si alguna característica tienen las máquinas en su funcionamiento es la existencia

de movimento de algunas de sus partes. Estos movimentos suponen la existencia

de velocidades, y como estas normalmente no son constantes darán lugar a

aceleraciones de las piezas en movimento.

Como las máquinas, además de transmitir velocidades, transmiten esfuerzos, tanto

estos como las fuerzas de inercia (debidas a las aceleraciones) han de tenerse en

cuenta en el estudio de su funcionamiento.

1.1. Velocidades en las máquinas

Básicamente hay dos tipos de velocidad en las máquinas, la velocidad lineal y la

velocidad angular.

Velocidad lineal Cuando un elemento mecánico se desplaza con una trajectoria en línea recta o

curva. Esta velocidad puede ser uniforme o variable, tanto en magnitud, como en

dirección y sentido. Como la definición de velocidad es el espacio recorrido en un

tiempo determinado tenemos:

En el SI (Sistema Internacional de Unidades) el espacio se mide en metros (m) y

el tiempo en segundos (s), la velocidad tendrá como unidades de medida:

⁄

Dos ejemplos de movimento

lineal son los de la limadora (a

la izquierda) o la aguja de una

máquina de coser (a la

derecha). Los dos movimentos

son rectilineos alternativos y

acelerados.

1



5

Velocidad angular Se presenta cuando un elemento mecánico gira (sin desplazarse) sobre un punto

fijo que llamamos eje. La velocidad angular puede ser uniforme si el elemento gira

siempre en el mismo sentido y a la misma velocidad; será oscilante si el elemento

gira alternativamente en un sentido y en otro.

Dado que hay muchos elementos mecánicos que tienen movimiento de rotación, y

que no todos pueden girar en un sentido o en otro, hace falta definir los sentidos de

rotación, que son dos posibles: rotación a derechas cuando el elemento gira en el

mismo sentido que las agujas del reloj, y rotación a izquierdas cuando gira en el

sentido contrario de las agujas del reloj.

También podemos aplicar la regla del tornillo.

En el movimiento de rotación se dan una serie de características que hay que tener

en cuenta.

La velocidad angular se define como el ángulo recorrido por un elemento en un

tiempo determinado.

En el SI el ángulo se mide en radianes y el tiempo en segundos (s), la velocidad

angular tendrá como unidades de medida:

⁄

Los ventiladores industriales giran siempre en

el mismo sentido y normalmente a la misma

velocidad.

Los limpiaparabrisas de los automóviles

son un ejemplo de movimiento de rotación

oscilante.



6

Ahora bién, la unidad de medida más utilizada no son los radianes por segundo,

sinó el número de vueltas de gira el elemento en un minuto, conocido como

revoluciones por minuto o rpm.

Para poder convertir una unidad en otra hay que tener en cuenta que una vuelta o

una revolución es un ángulo de 2 radianes, y que 1 minuto tiene 60 segundos. Por

ejemplo si hemos de convertir una velocidad angular de 30 s-1 en rpm haremos:

Así podemos establecer que la equivalencia entre las dos unidades es:

Otra cuestión es que en el movimiento de rotación, a parte de la velocidad angular,

aparecen velocidades lineales conocidas también com velocidades tangenciales.

Cuando la barra de la figura gira respecto de

un punto fijo o (eje) a una velocidad angular ,

todos los puntos que forman la barra (P, Q,)

tienen la misma velocidad angular, puesto que

recorren el mismo ángulo () en el mismo

tiempo.

Ahora bién, si los dos puntos tienen la misma

velocidad angular, no tienen la misma

velocidad tangencial. Ésta es una velocidad

lineal que se representa per un vector aplicado

en el punto correspondiente y que tiene la

dirección de una recta perpendicular al eje de

la barra (o-P). Este vector también es tangente

a la trajectoria circular e y por eso se llama

velocidad tangencial.

Aplicando la definción de velocidad tenemos

que:

como i

resulta que: , así tenemos que para una misma velocidad angular la

velocidad tangencial de un punto es tanto mayor cuanto más lejos del centre de

rotación se encuentra.

Finalmente para poder calcular la velocidad tangencial de cualquier punto lo

haremos de la forma siguiente:

(

) (

)

Donde V es la velocidad tangencial (m/s), es la velocidad angular (rad/s) y r es el

radio de rotación del punto correspondiente o sea la distancia des del punto (P, Q)

hasta el centro de rotación o.



7

Actividad 1: Calcula la velocidad tangencial que llevará una persona que se situa

en el Ecuador terrestre y otra que está en el Polo Norte.

Dades:

Radio de la Tierra en el Equador: 6 371 km

Radio de la Tierra en el Polo: 0 km

Velocidad de rotación (angular): 1 rev/24 horas

Este dato significa que una persona situada en el Equador se desplaza a una

velocidad de 1 667,92 km/h respecto a otra situada en el Polo, pero las dos dan

una vuelta cada 24 horas, es decir, tienen la misma velocidad angular.

La velocidad tangencial se ha tener en cuenta en determinadas máquinas, que si

bién no tienen velocidades de rotación elevadas, por sus dimensiones pueden

adquirir velocidades tangenciales muy elevadas. Per ejemplo las palas de los

aerogeneradores giran a velocidades reducidas entre 13 y 20 rpm, pero como

algunas palas pueden tener una longitud de hasta 80 m, las velocidades

tangenciales de los extremos de las palas serian tan altas que podrían destruirlas.

Así cuando el viento supera los 25 m/s las palas dejan de girar al colocarlas en

“bandera”, es decir paralelas a la dirección del viento.

1.2. Aceleraciones en las máquinas

En Física se define la aceleración como la variación de la velocidad en un tiempo

determinado:

(

) ⁄

Cuando se produce un incremento de la velocidad diremos que tenemos

aceleración positiva o símplemente aceleración, y si tenemos una reducción de la

velocidad diremos que tenemos una aceleración negativa o deceleración.

El razonamiento anterior sirve cuando tenemos un movimiento rectilineo, pero el

mismo podemos hacer si el movimiento es de rotación, entonces tendremos una

aceleració angular.

(

) ⁄

Las aceleraciones en las máquinas se han de tener muy en cuenta en su

funcionamiento puesto que unas elevadas aceleraciones pueden provocar unas

fuerzas de inercia muy elevadas.



8

Actividad 2: Calcula la aceleración de un automóvil que pasa de una velocidad de

0 km/h a otra de 100 km/h en 10 segundos.

Datos:

velocidad inicial: 0 km/h=0 m/s

velocidad final: 100 km/h=27,77 m/s

tiempo: 10 segundos

⁄ ⁄

⁄

Un caso típico de aceleración constante es la aceleración gravitatoria que ejerce

la Tierra sobre todos y cada uno de los cuerpos situados sobre ella, y que provoca

que caigan con una aceleración constante de 9,81 m/s2

Actividad 3: Dejamos caer un cuerpo con una masa de 1 kg desde una altura de

10 metros y tarda 2 segundos en llegar al suelo. Calcula qué velocidad llevará al

final de la su caída. Y si dejamos caer un cuerpo de 10 kg?

Datos:

masa: m=1 kg

altura: h= 10 m

tiempo: t=2 segundos

aceleración: g=9,81 m/s2

⁄

En el caso del cuerpo de 10 kg la velocidad será la misma puesto

que ésta no depende de la masa del cuerpo.

1.3. Fuerzas en las máquinas

Las fuerzas están presentes en muchos aspectos de nuestra vida, aunque muchas

veces no somos conscientes de su intervención. Cuando circulamos en bicicleta

estamos haciendo fuerza, cuando cortamos un trozo de

pan estamos haciendo fuerza, cuando elevamos un peso

estamos haciendo fuerza, etc.

La aplicación de una fuerza sobre un cuerpo puede

provocar una deformació en él.

Cuando comprimimos una lata sufre una deformación

permanente.

En las instalaciones industriales es fundamental que las estructuras esten diseñadas

y calculadas para que puedan soportar las fuerzas que actuarán sobre la estructura

de soporte sin que se provoquen deformaciones permanentes.



9

Sobre la estructura de una nave industrial actuan

diversas fuerzas: el peso del techo, el posible

viento, posibles acumulaciones de nieve, etc.

Todas ellas han de ser soportadas por la

estructura sin que ésta se deforme.

Otra consecuencia de la aplicación de fuerzas es que pueden modificar el

estado de reposo o de movimiento de un cuerpo.

Por ejemplo si tenemos un coche en reposo (su velocidad es nula, ) y le

aplicamos una fuerza (según la figura), el resultado será que el coche adquiere una

velocidad ( ), acelera y se desplaza. Por tanto si queremos desplazar un cuerpo

hemos de aplicarle una fuerza.

Por contra si tenemos un coche que circula a una cierta velocidad y le aplicamos

una fuerza en sentido contrario a la marcha del vehículo, éste reducirá su velocidad

(decelera) y acabará parándose

Si la acción de una fuerza provoca una aceleración (o deceleración) del cuerpo al

cual se aplica, podemos dir que:

También podemos escribir la ecuación de esta forma:

La fuerza es una magnitud física (en este caso una magnitud vectorial), que tiene

como unidad el newton (N) y que se representa mediante una flecha que se llama

vector.

F F F

F

F

F v



10

Actividad 4: Con los datos de la Actividad 2, y si el vehículo tiene una masa de

1000 kg calcula qué fuerza es necesario aplicar.

Datos:

aceleración: 27,7 m/s2

tiempo: 10 segundos

En las máquinas las fuerzas las podemos clasificar en dos tipos, las fuerzas

motrices (Fm) que son las generadas por los dispositivos motrices (motores) y las

fuerzas resistentes (Fr) que son las que presentan los materiales a ser trabajados

(cortar, taladrar, doblar, etc)

Así en una máquina de coser la fuerza resistente es la

que ofrece la tela a ser perforada per la aguja. La fuerza

motriz es la que hace la aguja sobre la tela, fuerza que

le llega desde el motor eléctrico de la máquina mediante

diversos mecanismos.

Siempre se tiene que cumplir que las fuerzas motrices

han de ser, al menos, iguales a las fuerzas resistentes.

Por este motivo las agujas acaban en punta, así la fuerza

motriz necesaria para perforar la tela es menor.

Otro ejemplo lo tenemos cuando elevamos una carga

mediante una polea.

Como hemos dicho si las dos fuerzas son iguales la caja

está en equilibrio (ni sube ni baja):

Si la fuerza motriz es inferior a la fuerza resistent la caja

bajarà:

Si la fuerza motriz es superior a la fuerza resistente la caja subirá:



11

1.4. Fuerzas de inercia

Podríamos definir como fuerza de inercia aquella que aplicada a un cuerpo hace

que este tenga la tendencia a mantener su estado de reposo o de movimiento.

La fuerza de inercia aparece cuando sobre un cuerpo se ejerce una aceleración o

deceleración, es decir cuando modificamos la velocidad inicial del cuerpo.

Las fuerzas de inercia tienen la misma dirección que la aceleración que las provoca,

pero el sentido siempre es contrario a esta aceleración.

Un ejemplo muy conocido de fuerzas de

inercia se da cuando en un automóvil que

circula a una determinada velocidad y

frena, la disminución de la velocidad puede

ocurrir en un tiempo largo (frenada

normal) o en un tiempo muy corto

(choque del vehículo). En este caso la

fuerza de inercia afecta a los pasajeros del

vehículo, y aunque en los dos casos la masa del cuerpo es la misma, la fuerza de

inercia es más elevada en el caso del choque puesto que la deceleración es mucho

más elevada al parar el coche en una fracción de segundo.

Las fuerzas de inercia pueden ser de tal magnitud que en

caso de choque frontal de un coche los pasajeros pueden

salir despedidos por el parabrisas, con consecuencias

fatales

Por este motivo las medidas de seguridad (cinturones de

seguridad, air bags, etc) de los vehículos han ido

incrementándose con la finalidad de salvaguardar la

integridad de los pasajeros. En todo caso estas medidas

solo serán efectivas si funcionan correctamente o las

utilizamos de forma adecuada.

Actividad 5: Calcula la fuerza de inercia que afecta a un pasajero de masa 80 kg

que circula en un coche a una velocidad de 80 km/h y frena hasta parar en 5

segundos. Y si choca y para en 3 décimas de segundo?

Dades:

velocidad inicial: v0=80 km/h=22,22 m/s

velocidad final: vf=0 m/s

masa: m=80 kg

tiempo: 5 segundos

⁄



12

⁄

Como se puede ver para una misma masa cuanto menor es el tiempo en el cual la

velocidad se reduce, más elevada es la fuerza de inercia. En el segundo caso el

pasajero experimenta un empuje de 7,5 veces su propio peso.

Las fuerzas de inercia aparecen en las máquinas cuando tenemos una masa (un

pistón, un volante, etc) que tiene una velocidad, lineal o circular que varía en el

tiempo, es decir tienen velocidades no uniformes.

Cuando se diseña una máquina que tendrá elementos con movimientos alternativos

es necesario estudiar que fuerzas de inercia pueden aparecer durante su

funcionamiento, y así dimensionar de forma adecuada estos elementos. Por

ejemplo, la biela en un motor de combustión está sometida a fuerzas de inercia

alternas muy elevadas.

Las fuerzas de inercia pueden ser elevadas si la máquina tiene masas grandes en

movimiento y esto hay que tenerlo en cuenta pués al parar el motor de la máquina

ésta continuará su movimiento hasta que la fuerza desaparezca.

En otros casos utilizamos las fuerzas de inercia en nuestro beneficio, por ejemplo

cuando se utilizan para acumular energía en los volantes de inercia y así ayudar

a regularizar el movimiento de rotación cuando las fuerzas motrices no son

continuas (motores de explosión, máquinas de vapor, etc.)

Volante de una máquina de coser

Volantes de una locomotora de vapor

Volante de una máquina de vapor

Juguete con volante de inercia



13

1.5. Momento o par de fuerzas. Par motor

Ya hemos visto que cuando aplicamos una fuerza a un cuerpo que puede moverse

le provocamos un desplazamiento lineal, que puede ser rectilineo o curvilineo.

Cuando aplicamos una fuerza a un elemento mecánico que

puede girar respecto de un punto, el resultado es una

rotación del elemento. Si a la barra de la figura le aplicamos

una fuerza F tal com se muestra, el resultado es la rotación

de la barra respecte del punto o.

La definición de momento M de una fuerza F es el

resultado de multiplicar el valor de la fuerza por la distancia

d que hay desde el punto donde se aplica la fuerza hasta el

eje de rotación de la barra.

Si expresamos la fuerza en newton (N) y la distancia en

metros (m), el momento tiene como

unidad el newton por metro (Nm).

Hay que tener en cuenta que podemos

obtener el mismo momento (por ejemplo

el momento necesario para apretar una

tuerca con un par determinado) de dos

formas diferentes, o utilizando una llave

corta y haciendo mucha fuerza, o

utilizando una llave más larga y haciendo

menos fuerza.

De la figura deducimos que :

El momento de una fuerza aparece en muchas ocasiones tanto en la vida diaria

como en las actividades industriales.

Para aflojar los tornillos de una rueda necesitamos aplicar un momento con la llave

Para introducir un sacacorchos necesitamos aplicar un momento

Al pedalear en una bicicleta estamos aplicando un momento en el eje de los pedales, que no es constante, pués la fuerza del pie siempre tiene dirección vertical, pero como la inclinación de la biela varia la distancia de aplicación de la fuerza no siempre es la misma



14

En las máquinas con movimentos de rotación se dan dos tipos de momentos, uno el

que proporciona el dispositivo motriz que llamaremos momento motor (Mm) y otro

es el que ofrece la resistencia que ha de vencer la máquina o momento

resistente (Mr)

Un ejemplo claro se ve en la figura,

que representa un mecanismo de

manivela-torno utilizado durante

muchos siglos para elevar càrgas.

Com se ve el peso a elevar

(resistencia R) cuelga de una cuerda

que se enrolla sobre un tambor, éste

tiene un radio r. Para accionar la

máquina disponemos de una

manivela de longitud d solidaria con

el tambor en el extremo de la cual

aplicamos la fuerza F necesaria para

elevar la carga.

Si aplicamos el concepto de momento de una fuerza tenemos:

Si la máquina está en equilibrio se cumple:

y si despejamos F podremos calcular la fuerza necesaria para elevar una

determinada carga:

Actividad 6: Según la figura anterior, y teniendo en cuenta los datos siguientes,

calcula la fuerza que hemos de ejercer para elevar una carga de 1 000 N

Datos:

- r= 25 cm

- d= 0,75 m

- R= 1 000 N

- F=?

En los motores, tanto térmicos como eléctricos, la característica del momento de

fuerzas llamado par motor, es muy importante pués nos informa sobre la fuerza

que puede hacer el motor. Esta característica se representa mediante una curva

trazada sobre un diagrama par-velocidad de rotación, donde se puede ver que



15

el par motor varía con la velocidad de rotación del motor.

En un motor térmico el par motor se obtiene de la

presión generada

por la combustión de

la mezcla aire-

combustible, que

empuja al pistón y

que mediante la

biela ejerce fuerza

sobre el cigüeñal y

lo hace girar.

Curvas características de un motor térmico

1.6. Potencia en las máquinas

La potencia de una máquina nos informa de la rapidez con la que puede relizar un

trabajo. Por ejemplo si dos motores tienen el mismo par motor pero uno tiene más

potencia que el motor, los dos podrán efectuar el mismo trabajo (por ejemplo

elevar una cabina de un ascensor) pero el que tenga más potencia podrá elevarla a

mayor velocidad.

Por definción la potencia es igual al trabajo dividido por el tiempo utilizado en

realizarlo.

Curvas características de un motor eléctrico



16

Si operamos esta ecuación tenemos:

La unidad de medida de la potencia es el watt (W) nombre que proviene de James

Watt el cual a mitad del siglo XVIII construyó una máquina de vapor realmente

eficaz.

Así en la ecuación anterior, si la fuerza F está en newton (N) y la velocidad v en m/s,

la potencia estará en watt (W)

Según la ecuación anterior la potencia puede expresarse en función de la fuerza y

de la velocidad.

Este concepto es fácil de entender si examinamos qué ocurre cuando circulamos

con una bicicleta. Cuando vamos por terreno llano solo tenemos de hacer la fuerza

necesaria para vencer la resistencia del aire y la resistencia a la rodadura (ambas

reducidas), por tanto casi tota la potencia que podemos desarrollar la podemos

convertir en velocidad. Cuando circulamos por una pendiente además de las

resistencias anteriores, hemos de vencer una parte del peso del conjunto bicicleta-

ciclista, por tanto si ahora tenemos que hacer más fuerza la velocidad tiene que

disminuir.

En los motores con movimiento de rotación

(eléctricos, térmicos, hidráulicos,

neumáticos, etc) la potencia es función

directa del par motor y de la velocidad de

rotación, así la ecuación que relaciona las

tres variables es la siguiente:

donde p es la potencia en kw

Cm el par motor en Nm

n la velocidad de rotación en rpm

Resistencia del aire

Resistencia del aire

Parte del peso del

ciclista y la bicicleta

(

)

(

)



17

Actividad 7: Un ciclista puede desarrollar una potencia de 200 W (un profesional

400 W), si está subiendo una pendiente y tiene que hacer una fuerza de 72 N,

calcula a qué velocidad puede subir la pendiente.

Datos:

F= 73 N

p= 200 W

v=?

Actividad 8: Un motor de gasolina esta girando a 5 000 rpm, y a esta velocidad

proporciona un par motor de 112 Nm. Calcula la potencia que proporciona en kw y

en cv

Datos:

Cm= 112 Nm

n= 5000 rpm

p=?

Actividad 9: Un motor de Fórmula 1 proporciona un par motor de 445,15 Nm y

una potencia de 950 cv. Calcula a qué velocidad gira el motor.

Datos:

Cm= 445,15 Nm

n= ¿ rpm

p=950 cv

⁄

⁄



18

Elementos transmisores del movimiento

Son los elementos que transmiten el movimiento modificando solo la velocidad y la

fuerza. Así si el movimiento de entrada es circular el de salida también es circular,

y si el movimiento de entrada es lineal el de salida también es lineal.

2.1. Palancas

La palanca es una máquina simple, compuesta por una barra rígida que puede

girar respecto de un punto de soporte llamado fulcro. Las palancas transforman un

movimiento lineal en otro movimiento lineal.

La palanca consta de los siguientes elementos:

F: Fuerza que hacemos y su punto de aplicación.

R: Fuerza que hay que vencer y su punto de aplicación.

d: distancia que hay entre el punto donde aplicamos la fuerza y el fulcro.

r: distancia que hay entre el punto donde está la resistencia y el fulcro.

La verdadera

utilidad de la

palanca es, que

modificando la

situación del

fulcro y la

longitud de los

brazos, podemos

reducir o

aumentar la

fuerza que

tenemos que

hacer para

vencer una determinada resistencia

Ley de equilibrio de la palanca. Es la expresión matemática que nos permite calcular cualquier elemento de la

palanca conociendo los otros tres. Así es posible modificar los elementos de la

palanca de forma que la fuerza (F) que hacemos pueda ser mayor o menor que la

resistencia(R) a vencer.

Palancas de 1r grado Son las que tienen el fulcro entre el punto de aplicación de la resistencia (R) y el

punto de aplicación de la fuerza (F). Los brazos pueden ser iguales y por tanto F

será igual a R, o desiguales y en este caso cuando más cerca esté el fulcro de la

resistencia menor será la fuerza a realizar.

2



19

Actividad 10: Calcula la fuerza que hay que hacer para elevar el peso. Datos:

Palancas de 2n grado En estas palancas el fulcro se encuentra en un extremo y la resistencia está

entre la fuerza y el fulcro. La fuerza que hay que hacer siempre es menor que la resistencia a vencer.



20

Actividad 11: Calcula la fuerza que hay que hacer para elevar el peso. Datos:

Palancas de 3r grado En estas palancas el fulcro se encuentra en un extremo y la fuerza está entre la resistencia y el fulcro. La fuerza que hay que hacer siempre es más grande que

la resistencia a vencer.

R

R

R

F

F

F



21

Actividad 12: Calcula la fuerza que hay que hacer para elevar el peso. Dades:

2.2. Poleas

Polea fija Está compuesta por una rueda acanalada por la que se

coloca una cuerda o cable,la rueda llamada polea puede

girar pero que no se desplaza. En esta máquina no se

amplifica la fuerza que hacemos, pero al cambiar la

dirección de la fuerza se hace más cómoda la elevación de

cargas.

Ley de equilibrio Determina la relación entre la fuerza que tenemos que

hacer para elevar un determinado peso, y viene dada por la

equación siguiente:

Ventaja mecánica

Es la relación entre entre la fuerza y la resistencia:

Polea móvil

Está compuesta por una polea que gira y se desplaza

llamada polea móvil, de la cual cuelga la carga y una

polea fija que solo gira.

Ley de equlibrio

Ventaja mecánica



22

Polipasto exponencial

Cuando la carga a elevar es muy grande, no

tenemos suficiente con una polea móvil. Una solución es

ir colocando más poleas móviles a medida que la carga

a elevar aumenta. Así cuando tenemos más de una

polea móvil, el mecanismo se llama polipasto.

En este tipo de mecanismo, de todas las poleas solo

una es fija, el resto son móviles.

Ley de equlibrio

Ventaja mecánica

donde n es el número de poleas móviles.

Polipasto lineal

Si bién el polipasto exponencial amplifica la fuerza de

forma considerable, su montaje es complicado y además

la distancia que se puede elevar la carga es muy

reducida. Para resolver estas desventajas se utilizan los

polipastos lineales. En estos las poleas se agrupan en dos

grupos, uno que cuelga del techo donde se montan las

poleas fijas y otro grupo, del cual cuelga la carga, que

contiene todas las poleas móviles. Un extremode la

cuerda se sujeta al bloque de las poleas fijas, y se pasa

por todas las poleas quedando un extremo libre, que es

donde ejercemos la fuerza.

Ley de equlibrio

Ventaja mecánica

donde n es el número de poleas móviles.

Corrioles

fixes

Corrioles

mòbils



23

2.3. Ruedas de fricción

Se utilizan cuando las potencias a transmitir son pequeñas y los ejes son paralelos.

La transmisión se realiza por la

fuerza de fricción generada entre

las dos ruedas. Para conseguir una

fuerza de rozamiento elevada es

necesario que las ruedas tengan

una banda de rodadura de elevado

coeficiente de rozamiento, por

ejemplo de goma y además se ha

de ejercer una fuerza que aplicada

sobre los ejes presionan una rueda

contra la otra.

2.4. Poleas y correas

Cuando la distancia entre los ejes es grande se utiliza el dispositivo de poleas y

correa. Cuando la potencia a

transmitir es pequeña se monta una

sola correa y cuando la potencia es

elevada se montan dos o más correas.

En este dispositivo la transmisión

también se realiza por fricción entre la

correa y las poleas, por este motivo y

para que la correa no patine tiene que

estar tensada.

Accionamiento de una atracción de feria

Sistema de arrastre de una cinta de casete

Goma envolvente

Cables de poliéster

Caucho

velocidad reducida

velocidad

elevada

polea grande

polea

pequeña

correa

Montaje de poleas y correa

Composición de una correa



24

Según las diversas aplicaciones que tiene el sistema se utilizan correas de

diferentes secciones transversales. Básicamente todas estan fabricadas con los

mismos materiales.

A continuación se pueden ver las diversas secciones que pueden tener las correas.

Correa redonda en una máquina

de coser

Correa plana con tensor

Accionamiento con 5 correas

Sistemas para tensar correas de transmisión

Rodillo tensor

carril tensor



25

2.5. Engranajes

Se llama engranaje al

conjunto formado por dos o

más ruedas dentadas. Estas

ruedas dentadas también

reciben el nombre de

piñones.

Se utilizan cuando las

potencias a transmitir son

elevadas o el movimiento

entre los ejes tiene que ser

sincronizado. Por ejemplo,

una aplicació de los

engranajes son las cajas de

cambio de los automóviles,

las cuales han de transmitir potencias entre 50 cv y 400 cv desde el motor hasta

las ruedas. Otra aplicación muy conocida es el montaje en relojes mecánicos, donde

las potencias son muy reducidas pero se necesita un sincronismo perfecto entre las

dos agujas por muchas vueltas que giren (a las 3 les agujas han de formar un

ángulo recto entre ellas).

Para que las dos ruedas dentadas puedan engranar han de cumplir dos requisitos:

Los elementos de las ruedas dentadas están normalizados y se pueden observar en

la figura siguiente:

Velocidad reducida

Velocidad elevada

Piñón pequeño de

pocos dientes

Piñón grande de

muchos dientes



26

Según la forma de los piñones y la forma de los dientes, los engranajes pueden ser:

Engranaje cilíndrico de dientes rectos Los dientes son paralelos al eje del

piñón.

Se utilizan para unir ejes paralelos.

Permiten transmitir potencias

elevadas.

Son fáciles de fabricar.

Si giran a velocidades elevades

hacen mucho ruido.

Engranaje cilíndrico de dientes helicoidales

Los dientes forman un ángulo

con el eje del piñón.

Se utilizan para unir ejes

paralelos.

Permiten transmitir potencias

elevadas.

Son complicados de fabricar.

Aunque giren a velocidades

elevadas son silenciosos.

Engranaje cónico

Se llama así porque los

dientes se tallan en un tronco de

cono.

Se utiliza cuando se quiere

cambiar la dirección del

movimiento, así dispuestos los ejes

se cortan.

Segun la conicidad de los

piñones el ángulo entre los ejes

puede ser 90º, más grande o más

pequeño.



27

Tornillo sin fin Está formado por un piñón

llamado tornillo que normalmente

tiene un solo diente enrollado en

forma helicoidal, y por una rueda

dentada.

Cambia la dirección del

movimento pero los ejes no se

cortan, sinó que se cruzan en el

espacio.

Se utiliza cuando se

necesita una reducción muy elevada de la velocidad. Por sus características

mecánicas es un mecanismo irreversible, es decir, si giramos el tornillo la

rueda girará, pero por mucha fuerza que hagamos sobre la rueda nunca

haremos girar el tornillo. Esta característica lo hace útil, por ejemplo, como

elemento de retención en un montacargas manual.

Dada la versalidad de los engranajes se pueden hacer todos los montajes que

necesitemos para accionar cualquier tipo de máquinas.

Tren de engranajes

Engranaje planetario

tornillo

rueda

Engranaje de dientes en espiga

Diferencial de coche con engranajes cónicos

Engranajes de un reloj



28

2.6. Piñón y cadena

Se utilizan tanto para

transmitir elevades potencias

como potencias pequeñas

donde se necesite

sincronisme entre los ejes.

El dispositivo está formado

por dos ruedas dentadas

unidas por una cadena de

rodillos articulada. En la

imagen se pueden ver los

elementos que constituyen la

cadena.

2.6. Relación de transmisión

Si un mecanismo modifica el valor de las velocidades de rotación, a la relación

entre la velocidad de entrada al mecanismo y la velocidad de salida se llama

relación de transmissión.

Un ejemplo típico de mecanismo de

este tipo son las cajas de cambio de

los automóviles, los reductores de

velocidad, el cambio de velocidades de

una bicicleta, etc.

Este tipo de mecanismos son muy

utilizados pues permiten modificar el

valor del par motor y la velocidad de

rotación para adaptar el

funcionamiento de los motores a las

necesidades de la máquina que

Cadenas en la distribución de un motor

Cadena en una bicicleta

Diámetro

grande

Velocidad

elevada

Diámetro

pequeño

eslabón

rodillo

Velocidad

reducida



29

accionan.

En la imagen tenemos un motor eléctrico

acoplado a un reductor de velocidad, después

este conjunto se utilizará para accionar una

máquina.

Actividad 13: Calcula el par motor a la salida del

reductor si reduce la velocidad del motor 20 veces.

Datos:

Cm= 9,55 Nm

n= 1500 rpm

reducción velocidad: 20

Si no tenemos en cuenta les pérdidas de trabajo por rozamiento en el reductor, la potencia a la

entrada ha de ser la misma que en el eje de salida.

Se observa que cuando reducimos la velocidad de rotación aumentamos en la misma relación el par

motor, esto significa que con motores de reducida potencia podemos accionar máquinas que

necesiten un par elevado. Al mismo tiempo podemos observar que a la entrada del reductor los

dientes de los engranajes són pequeños y en los engranajes de salida los dientes son grandes. Esto

se debe a que el par a la entrada es reducido pero a la salida es elevado.

En la mayoría de aplicaciones técnicas los motores (tanto eléctricos como térmicos)

tienen velocidades nominales demasiado elevadas para acoplarlos directamente a

las máquinas que tienen que accionar, por eso entre los motores y las máquines se

suelen instalar sistemas de reducción de la velocidad.

Relación de transmisión en ruedas de fricción y poleas

En este mecanismo tenemos,

- n1: ___________________________

- n2: ___________________________

- d: ___________________________

- D: ___________________________

motor eléctrico eje de salida

dientes pequeños dientes grandes

1 rueda motriz

2 rueda conducida



30

La relación de transmisión es:

Actividad 14: Según la figura calcula el diámetro de la polea conducida.

Relación de transmisión en los engranajes

En los engranajes en vez de utilizar los

diámetros de las ruedas se utiliza el

número de dientes.

- n1: ___________________________

- n2: ___________________________

- Z1: ___________________________

- Z2: ___________________________

La relación de transmisión queda:

En los tornillos sin fin el número de dientes de la rueda motriz (Z1) es el número de

entradas del tornillo, que pueden ser una, dos, tres, etc.

500 rpm

3 000rpm

150 mm

d2

Datos:

n1=3 000 rpm

n2=500 rpm

d1=150 mm

d2=?

1 rueda motriz

2 rueda conducida



31

Actividad 15: Según la figura calcula la velocidad de la rueda conucida.

2.7. Juntas Cardan

Son elementos de transmisión del movimiento circular entre ejes que son paralelos

o que forman un determinado ángulo. Las juntas Cardan están compuestas por los

elementos que aparecen en la figura.

eje motriz horquillas

Junta Cardan para potencias elevadas

Junta Cardan para potencias reducidas

20 dientes

52 dientes

1 000 rpm

n2

Datos:

z1=20 dientes

z2=52 dientes

n1=1000 rpm

n2= ? rpm

Junta Cardan doble

Junta Cardan aplicada a una

llave de bujías



32

Elementos transformadores del movimiento

Son los mecanismos que transforman el tipo de movimiento entre ejes, es decir

pueden convertir un movimiento de rotación en uno rectilineo o al revés. Entre los

muchos mecanismos que cumplen esta función estudiaremos algunos.

3.1. Manivela-torno

El mecanismo consta de los elementos que aparecen en la figura, se ha utilizado

durante muchos siglos para elevar cargas a cierta altura accionado por fuerza

muscular. Las gruas romanas o medievales estaban basadas en este mecanismo.

Hoy en día todavía se utiliza aunque accionado por motores electricos.

De las muchas aplicaciones que tiene la manivela-torno veremos algunas.

3

Grua romana hecha con piezas de Lego

Máquina de coser accionada a manivela

Torno de persiana

Ley de equilibrio:



33

3.2. Biela-manivela

Según se ve en la figura este es un mecanismo que permite transformar un

movimiento rectilineo

alternativo del pistón

en un movimiento

circular continuo del

cigüeñal (aplicación

en un motor de

explosión). Este

mecanismo es

reversible, es decir,

puede transformar un

movimiento circular

continuo del cigüeñal

en un movimiento

rectilineo alternativo del pistón (aplicación en un compresor de aire)

Aplicación al movimiento de una

aguja en una máquina de coser

Accionamiento de una máquina de coser

manual

Accionamiento de una locomotora de vapor

Aplicación en una máquina de vapor



34

3.3. Tornillo y tuerca

Es un mecanismo formado por dos piezas, una es una

varilla roscada llamada tornillo, que encaja en una

pieza con un agujero roscado llamada tuerca. La

característica fundamental es que al girar el tornillo

conseguimos un movimiento lineal del mismo tornillo

o de la tuerca.

Es un mecanismo irreversible, ya que cuando giramos el tornillo este avanza sobre

la tuerca, pero por mucho que empujemos el tornillo este no girarà.

3.4. Piñón y cremallera

Es un mecanismo

formado por un piñón

que engrana sobre una

barra dentada llamada

cremallera.

Permite cambiar un

movimiento lineal de la

cremallera en un

movimiento circular del

piñón. El mecanismo es

reversible.

Algunas aplicaciones de este mecanismo se pueden ver a continuación.

Aplicación a un gato Aplicación a una mordaza

Aplicación a un sargento

Caragol

Aplicación a la direcció de automóvil

Mecanismo de accionamiento de una puerta deslizante



35

3.5. Leva y seguidor

El mecanismo está compuesto por dos

piezas, la leva que es una pieza

cilíndrica abombada que gira y el

seguidor que es una varilla que se

apoya sobre la leva.

El mecanismo permite convertir un

movimiento circular de la leva en un

movimiento rectilineo alternativo

del seguidor. Este dispositivo es muy

utilizado para abrir válvulas, accionar

interruptores, accionar palancas, etc.

Mecanismo de cremallera diseñado por Leonardo da Vinci

Aplicación de las levas en un motor de

combustión

Eje motriz de una locomotora de un tren cremallera

Programador de levas de una lavadora



36

Elementos mecánicos auxiliares

Llamamos elementos auxiliares a aquellos que no son imprescindibles para el

funcionamiento de una máquina, pero que mejoran su funcionamiento y alargan la

vida útil de las mismas. A continuación veremos algunos ejemplos.

4.1. Ralentizadores y frenos

Sirven para reducir la velocidad, sobre todo de rotación, de las máquinas o incluso

para pararlas. La mayoría de los frenos funcionan por el rozamiento generado por

unas piezas fijas (zapatas, pastillas, etc) fabricadas con un material de elevado

coeficiente de rozamiento, que roza sobre una parte móvil (tambor, disco, etc)

hecha normalmente de acero o fundición. Este rozamiento disipa en forma de calor

la energía que tiene el elemento en movimiento, por tanto hay que prever que se

pueden generar elevadas temperaturas.

Ralentizador eléctrico

Se utiliza montado en los ejes

motrices de autobuses y camiones,

y permite reducir la velocidad del

vehículo sin necesidad de accionar

los frenos de las ruedas. Con estos

dispositivos no se puede detener el

vehícuo totalmente, pues a medida

que disminuye la velocidad el

efecto de frenada es menor.

Funcionan al hacer circular una corriente eléctrica por unas bobinas de hilo de cobre

fijadas al bastidor del vehículo, así se convierten en electroimanes que atraen a los

discos que son solidarios al árbol de la transmisión y provocan el efecto de frenado.

Freno de cinta

Estan constituidos por un tambor que gira

solidario con el eje que deseamos frenar y

una cinta que abraza el tambor. La cinta

se puede apretar contra el tambor

mediante palancas, y así generar la fuerza

de rozamiento necesaria para frenar.

El accionamiento de estos frenos puede

ser por esfuerzo muscular (palancas,

pedales) o por accionamiento hidráulico.

4

bobinas

discos



37

Freno de tambor

Estos frenos están constituídos por

los elementos siguientes: el tambor

1 que está hecho de fundición, gira

solidario con el eje a frenar. Las

zapatas 2 y 3 están formadas por un

soporte de acero y una cinta de

material de elevado coeficiente de

rozamiento y resistente al calor que

rozan contra la parte interna del

tambor. Los resortes 7 y los

pasadores 4 sujetan las zapatas y

hacen que al mismo tiempo tengan

cierta flexibilidad en su montaje. Los

resortes 7 hacen que las zapatas vuelven a su posición de reposo cuando el cilindro

hidráulico 6 deja de empujar las zapatas contra el tambor.

Es un freno muy efectivo puesto que con poca fuerza sobre las zapatas obtenemos

una fuerza de frenado muy elevada, pero presenta problemas de refrigeración

cuando se utilitzan de manera prolongada.

Freno de disco

Estan formados por tres piezas principales que son el disco, las pastillas de freno y

la pinza de sujección. El disco gira solidario con el eje a frenar y la pinza está fija,

dentro de ésta se colocan las pastillas, que estan formadas por una pletina de acero

recubierta de un material de elevado coeficiente de rozamiento y resistente al calor.

Para frenar hay que hacer fuerza sobre las pastillas y éstas presionarán contra el

disco para generar la fuerza de frenado necesària.



38

En este sistema hay que hacer más fuerza para frenar, pero no tienen problemas

de refrigeración. En algunas aplicaciones, para evitar que los discos se calienten

excesivamente (coches de competición) se fabrican discos dobles con

autoventilación e incluso los discos se fabrican con materiales cerámicos.

4.2. Acumuladores de energía

Son dispositivos que pueden acumular energía y después devolverla en

determinados momentos. Su función básica es regularizar el movimiento en

máquinas donde el impulso motriz es intermitente.

Hay dos grandes grupos de elementos acumuladores de energía que son los

resortes y los volantes de inercia.

Resortes

Estan hechos de acero de elevada elasticitat que al comprimirse o estirarse

acumulan energía y que la devolverán en el momento que más nos interese.

Hay muchas clases de resortes, que se clasifican en función de la forma de trabajar

y que podemos ver a continuación.

Resorte espiral montado en

un reloj mecánico

Resortes helicoidales en la

suspensión de un automóvil



39

Volantes de inercia

Se utilizan en los motores térmicos (de vapor o de explosión) para regularizar su

movimiento de rotación. Estan formados por un disco de gran masa (elevado

momento de inercia) que gira solidario con el eje motriz, así durante la carrera de

trabajo acumulan energía y la devuelven en las carreras sin trabajo.

4.3. Trinquete

Son dispositivos mecánicos formados por una

rueda dentada y un gatillo que encaja en los

dientes. Por la forma de los dientes, la rueda y

por tanto el eje al cual está fijada, solo puede

girar en un sentido, pues el gatillo impide que la

rueda gire en sentido contrario.

Se utiliza cuando se quiere bloquear la rotación

Volante montado en un alternador Volante de un motor Diesel de un

cilindro

Volante en un motor de moto, que además lleva

los imanes para generar electricidad

Volante en un motor de coche, que además sirve

de soporte para el embrague



40

de un eje en un sentido de giro.

4.4. Cojinetes y rodamientos

Estos dos elementos tienen como misión reducir el rozamiento existente entre los

ejes que giran en el soporte donde se apoyan. Por su fabricación pueden ser

cojinetes lisos y cojinetes de rodadura más conocidos como rodamientos.

Cojinetes lisos

Normalmente están fabricados en

bronce aleado con otros metales que

le proporcionan un coeficiente de

rozamiento reducido y así favorecer

la rotación del eje dentro del cojinete.

Estos cojinetes necesitan lubricación,

que normalmente se hace con aceite

mineral. En máquines portátiles

donde lubricar los cojinetes es

complicado se hacen de bronce con

plomo o fósforo y entonces tenemos

lo que se conoce como cojinetes

autolubricados, que no necesitarán

aceite durante toda su vida útil.

Cojinetes lisos de diversas formas

Cojinetes lisos partidos. Se utilizan en el montaje de las

bielas sobre el cigüeñal de los motores de explosión

Aplicación a una cinta se sujección Mecanismo de rueda libre



41

Cojinetes de rodadura

En estos elementos se sustituye el

deslizamiento de los cojinetes lisos por

una rodadura de determinados

elementos. Un rodamiento está

formado, básicamente, por un anillo

exterior que se monta en el soporte o

carcasa de la máquina, un anillo

interior que se monta sobre el eje que

gira, los elementos de rodadura (que

pueden ser bolas, cilindros, conos, etc)

y una pieza llamada jaula que

mantiene los elementos rodantes en

su posición. Tanto los anillos como los

elementos rodantes están fabricados

en acero de alta calidad y además llevan tratamientos termoquímicos que dotan a

las superficies de una elevada dureza, y por tanto muy resistentes al desgaste.

Segun la forma de trabajar de los rodamientos pueden ser rodamientos radiales,

axiales o mixtos.

Rodamientos radiales. Soportan esfuerzos radiales, es decir perpendiculares

al eje de giro.

Todos los rodamientos necesitan lubricación, bién por aceite bién por grasa. Si es

por aceite los rodamientos van destapados y se les ha de garantizar la lubricación y

si son por grasa van tapados lateralmente y de fábrica se les introduce la grasa.

Rodamientos axiales. Soportan esfuerzos axiales, es decir paralelos al eje de

giro.



42

Rodamientos mixtos.

Pueden soportar indistintamente esfuerzos axiales y radiales.

La forma más habitual de designar los rodamientos es por sus

medidas, que básicamente son el diámetro exterior D, el

diámetro interior d y la anchura B del rodamiento.

A la hora de elegir un rodamiento se ha tener en cuenta sobre

todo, la carga que ha de soportar y la velocidad de rotación

del eje. Si los rodamientos van lubricados con grasa, su

velocidad de rotación ha de ser inferior que si van lubricados

con aceite.

4.5. Embragues

Se utilizan para unir ejes de forma temporal. Normalmente unen el eje de un motor

con el eje de accionamiento de una máquina. A continuación vamos a estudiar

algunos tipos de embragues.

Embragues de dientes.

A la izquierda podemos ver un embrague de dientes rectos y a la derecha uno de

dientes inclinados. En ambos embragues la conexión o desconexión de los ejes se

consigue desplazando la parte móvil sobre el eje estriado. Para accionar estos

embragues es necesario que los ejes esten parados.

Esfuerzos

axiales



43

Para poder embragar los ejes en movimiento es necesario recurrir a otros tipos de

embragues donde la transmisión de la potencia se hace mediante el rozamiento.

Embragues centrífugos.

En estos embragues la conexión o desconexión

de los ejes se hace de forma automática segun

la velocidad que lleve el eje motriz. Funcionan

grácias a la fuerza centrífuga generada por la

velocidad de rotación sobre unas piezas

excéntricas recubiertas de material de fricción.

Estas piezas atacan interiormente a una

campana solidaria a eje conducido. Este

embrague se utiliza cuando deseamos que la

conexión entre ejes sea automática, por tanto se

utiliza en motosierras, ciclomotores,

cortacésped, etc.

A velocidad del motor reducida los resortes mantienen las masas en su sitio y la

campana exterior no gira. Si aumentamos la velocidad del motor, la fuerza

centrífuga vence la fuerza de los resortes y ejerce una fuerza sobre los contrapesos

que rozan por el interior de la campana, esta fuerza genera el rozamiento suficiente

para el arrastre de la campana y ésta se pone a girar.

Embragues cónicos.

Este dispositivo consta de una

campana 2 con una superficie

interna de forma cónica

montada sobre el eje motriz 6.

El eje conducido dispone de una

pieza cónica recubierta de

material de fricción 3. Para

generar la fuerza de rozamiento

necesaria el resorte 4 presiona

la pieza 3 contra la 2. Mediante

la palanca 5 podemos retirar el

resorte y desembragar los ejes.



44

Embrague de disco

Este sistema es muy utilizado en los

automóviles. Está compuesto por un

disco plano forrado de material de

fricción por las dos caras que es el

encargado de transmitir la potencia

del motor a la caja de cambios. El

disco queda apretado por un resorte

cónico entre la maza de embrague y

el volante del motor (unido al

cigüeñal), todo el conjunto queda

montado en la carcasa. La palanca

sirve para desembragar y embragar.

Embrague electromagnético

Este es tipo de embrague funciona mediante la fuerza de atracción magnética

generada por una bobina por donde circula una corriente eléctrica. Una aplicación

muy conocida de este embrague es en el accionamiento del compresor del aire

acondicionado de los automóviles.

Embrague electromagnético seccionado Compresor del aire acondiconado de un

automóvil. El embrague electromagnético va

colocado dentro de las poleas



45

Elementos auxiliares de unión

Son los elementos que se utilizan para unir dos o más piezas en las máquinas.

Estas uniones pueden ser temporales o desmontables y permanentes según la

finalidad.

5.1. Roscas y tornillos

Se utilizan en uniones desmontables y son muy utilizados en mecánica.

Según la posición de la hélice, podemos distinguir entre tornillos y tuercas.

Si la hélice es exterior al cilindro, es un tornillo.

Si la hélice es interior, es una tuerca.

Podemos considerar que la rosca se genera cuando un prisma, llamado filete, se

enrosca sobre un cilindro, al cual llamaremos nucleo.

Tipos de roscas

Las roscas se clasifican atendiendo, entre otras, a las características siguientes: por

la forma del filete de rosca, por el número de entradas y por el sentido de giro.

5



46

Clases de tornillos

En los tornillos utilizados en la industria podemos distinguir entre tres tipos de

tornillos que son, los tirafondos, los espárragos y los pernos, los cuales podemos

ver en la imagen.

Otra característica de los tornillos es la forma de la cabeza que sirve para poder

enroscarlo y desenroscarlos. Así mismo las tuercas pueden ser de muchas formas

diferentes.

Tipos de cabeza de tornillos

Algunos tipos de tornillos de seguridad



47

Ejecución de roscas

La fabricación de tornillos y tuercas está totalmente automatizada, por eso no tiene

ningún sentido hacer las roscas a mano. No obstante algunas veces es necesario

hacer algunas operaciones de roscado a mano: alargar la parte roscada de un

tornillo, hacer un agujero roscado, etc.

En este caso se utilizan unas herramientas específicas que se llaman, machos para

hacer roscas interiores y terrajas para roscar tornillos.

La operación para roscar un agujero comienza por el

taladrado, ahora bién, para roscar agujeros es necesario

que el agujero tenga un diámetro inferior al diámetro

nominal del tornillo. El diámetro del agujero depende del

diámetro del tornillo y del paso de rosca.

En la tabla adjunta se muestran los diámetros y los pasos

de la rosca métrica o ISO desde el diámetro de 1 mm hasta

20 mm. En la columna de la derecha se puede ver el

diámetro de la broca necesaria para hacer agujero.

Una vez hecho el agujero se pasan los tres machos de

forma sucesiva y

en el orden

correcto (de

mayor a menor

conicidad). Para

hacer la operación

de corte de la

rosca es

necesario poner

aceite y ejecutar media vuelta adelante y un cuarto de

vuelta atras para ir rompiendo la viruta y que el macho no se atasque.

Para hacer girar los machos se utiliza una herramienta llamada giramachos o

volvedor.

Para ejecutar un tornillo se elige la varilla del diámetro nominal de la rosca y a

continuación se coloca la terraja en el portaterrajas y se ejecuta la rosca con los

mismos movimientos de vaivén que al roscar el agujero.



48

5.2. Chavetas. Legüetas. Pasadores

Estos sistemas

se utilizan

cuando

necesitamos

que el

movimiento de

un árbol o eje

sea solidario con

cualquier otro

elemento de la

máquina. Para

esta función se utilizan las chavetas y las lengüetas.

Una chaveta es un prisma de sección generalmente rectangular que se utiliza para

hacer solidario el giro de dos piezas mecánicas.

Tipos normalizados de lengüetas

Nombre Tipo

Lengüeta de caras frontales redondas

Lengüeta de caras frontales rectas

Lengüeta con tornillo de fijación

Lengüeta con dos tornillos de fijación

Lengüeta de disco o Woodruf

Muntatge amb xaveta Montaje con chaveta

Tipos normalizados de chavetas

Tipo Nombre

Chaveta encastada

Chaveta de impulso

Chaveta de talón

Chaveta plana

Chaveta plana de talón

Chaveta cóncava

Chaveta cóncava de talón



49

Un pasador es una pieza redondeada y alargada que se utiliza como elemento de

sujección y para hacer solidarias dos piezas. Suele estar sometidos a esfuerzos

cortantes.

Entre todos los tipos de pasadors podemos destacar algunos que son los que se

muestran en la figura adjunta.

5.3. Roblones

Los roblones son piezas cilíndricas dotadas

de cabeza y capaces de deformarse por

compresión. Proporcionan una unión fija

entre dos piezas mecánicas, generalmente

planchas, barras o perfiles.

Estan formados por la cabeza y la caña, ésta

una vez colocada uniendo las dos piezas se

deformará a golpes y así formar otra cabeza.

Las operaciones para colocar roblones son las

siguientes:

Montaje de una chaveta de disco o

Woodruf

Pasador

de aletas



50

1- Colocación del roblón y la

sufridera.

2- Se coloca bien el conjunto

mediante el asentador.

3- Se ajusta la longitud del

roblón al grueso de las planchas.

4- Se empieza a deformar el

roblón con un martillo de bola por

la parte plana.

5- Se termina de deformar con

la bola del martillo.

6- Se le da forma final

mediante la buterola.

7- Aspecto de la unión

terminada.

Para uniones que no tienen excesivas exigencias mecánicas se utilizan unos

remaches tubulares hechos de aluminio, y que son fáciles de colocar mediante unos

alicates especiales. En la imagen se puede ver el proceso para colocar este tipo de

remaches.

Cabota

Durante el siglo XIX y buena parte del XX las estructuras

metálicas iban roblonadas

Las 18 000 piezas de la Torre Eiffel están unidas con 2,5

millones de roblones

Una aplicación de los roblones ha sido la fabricación de

calderas de vapor (calderas del Titanic)

Pieza del casco del Titanic recuperada, donde se pueden

ver las planchas unidas con roblones

Vástago

Remache hueco

Alicates Vástago

Cabeza de cierre Extremo del

vástago



51

5.4. Soldadura

Se llama soldadura a la unión estable de dos piezas o de dos partes de una misma

pieza, que se obtiene por aplicación de calor.

La soldadura se conoce desde hace más de 4000 años, cuando los egipcios

soldaban piezas de bronce utilizando estaño como metal de aportación. Durante

muchos siglos los enrejados de puertas y ventanas de hierro se soldaban utilizando

plomo como metal de aportación. En 1885 se aplicó por primera vez la soldadura

por arco voltaico, y en 1900 se aplicó la soldadura autógena aprovechando la

combustión del gas acetileno.

Soldadura blanda

La soldadura blanda (a baja temperatura) se utiliza para soldar componentes en los

circuitos impresos. Se efectua con un soldador eléctrico y como material de

aportación se utiliza un hilo de aleación de estaño y plomo que funde a 200 ºC.

Este hilo está relleno de resina que actua com desoxidante.

Material para soldadura blanda

Material para soldadura fuerte



52

Soldadura fuerte

Tiene una aplicación muy importante en las instalaciones hechas con tubo de cobre,

por ejemplo de agua o aire comprimido. Para aplicar el calor necesario se utiliza un

soplete que quema gas butano, como material de aportación se utiliza latón, estaño

o aleaciones de plata. Como desoxidante se utiliza el bórax.

Soldadura por arco eléctrico

Este equipo está compuesto por un transformador que baja la tensió de 230 V a un

valor que oscila entre 20 V y 100 V. De esta manera se consiguen en el secundario

del transformador intensidadess de 250 A, que cuando se forme el arco generarán

temperaturas superiores a los 3000 ºC. Al transformador se conectan un cable con

una pinza donde se sujeta el electrodo, y otro cable con otra pinza que se sujeta a

la pieza a soldar. Cuando aproximamos el electrodo a la pieza salta una chispa que

cierra el circuito eléctrico y se forma el arco eléctrico.

A medida que vamos soldando el electrodo se va consumiendo y por tanto hay que

ir aproximando la pinza para mantener la separación constante para que el arco no

se extinga.

El electrodo está formado per un núcleo de acero protegido por un revestimiento. El

calor generado por el

arco funde el núcleo

y el material fundido

llena las aristas y los

huecos de las piezas

que se sueldan. El

revestimiento

protege la soldadura

contra la oxidación.

Tensión de salida 20 – 100 V

Tensión de alimentación

230 V

Transformador

Pinza de masa



53

Soldadura oxiacetilénica

Este tipo de soldadura utiliza como fuente de calor la combustión de gas acetileno

con gas oxígeno, ambos se suministran en botellas a presión. El acetileno y el

oxígeno llegan al soplete donde se mezclan y se queman formando una llama que

llega a alcanzar los 3300 oC de temperatura. Regulando el caudal de acetileno y

oxígeno se consigue que la llama sea neutra, reductora u oxidante.

Como metal de aportación se utilizan varillas del mismo metal que se va a soldar.



54

Simbología

Para poner en práctica el mantenimiento de máquinas y equipos industriales se han

de efectuar una serie de operaciones y seguir las instrucciones específicas de cada

tarea concreta. Para ayudar a realizar las tareas más habituales del mantenimiento

preventivo (per ejemplo poner aceite en determinados puntos) se han diseñado y

normalizado una serie de símbolos que permiten de forma visual seguir las

instrucciones o interpretar fallos. De los muchos símbolos que hay, y a modo de

ejemplo se muestra una selección.

6



55

Normas de prevención y seguridad en el manejo de

elementos mecánicos

Es por todos conocido que el trabajador en su puesto de trabajo está sometido a

una lucha continua con el medio que lo rodea. Éste, normalmente, se presenta bajo

la forma de riesgo. Para luchar contra los riesgos utilizamos las Técnicas de

Prevención y solo cuando no se pueden utilizar, es necesario acudir a las Técnicas

de Protección.

Para evitar el accidente laboral hemos de estudiar la forma de aislar el riesgo

eliminando la posibilidad de que se materialice el accidente.

Hipotéticamente se trata de crear una barrera de separación entre el agente

material agresivo y el trabajador. Esta barrera puede materializarse físicamente

mediante resguardos, dispositivos de seguridad, y protecciones personales. Son

estas barreras físicas las que presentan una mayor fiabilidad por no depender de la

voluntad humana en su utilización. Otras barreras no físicas, pero complementarias

de las anteriores, son las normas de seguridad y la señalización.

Estadísticamente los accidentes a causa de las máquinas, motores y órganos de

transmisión y transporte, dan un promedio anual de 155 378 accidentes, lo que

representa el 14,29 % del total de accidentes.

7.1. Elementos de máquinas que presentan riesgos

Serán todos aquellos donde exista la posibilidad que los trabajadores entren en

contacto con cualquier mecanismo en movimiento y, serán estos mecanismos los

que necesitarán los resguardos. Estos mecanismos pueden ser.

______________________________________________________,

______________________________________________________,

______________________________________________________,

______________________________________________________.

A continuación podemos ver algunos puntos peligrosos en el movimiento de

rotación.

7



56

Los riesgos presentes en los mecanismos de corte y abrasión pueden ser:

Algunos riesgos presentes en los sistemas de rotación con movimient hacia dentro:

Riesgos en los sistemas de conformación de metales:

Punto de riesgo en una plegadora Punto de riesgo en una troqueladora



57

7.2. Dispositivos de protección de los mecanismos

Vistos los principales riesgos podemos ver algunos resguardos que pueden

utilizarse para evitar accidentes.

Protecciones en correas, engranajes y poleas



58

Diversas protecciones en prensas.

7.3. Normas básicas en la utilización de las herramientas



59

BUÉN encaje

MAL encaje



60

Valoración del desgaste de los elementos mecánicos

8.2. Desgaste en los elementos mecánicos

La causa de la mayor parte de les averías mecánicas en les máquinas se producen

por desgaste de algunos de sus elementos. Como ya hemos visto para reducir las

pérdidas de trabajo, la generación de calor y un excesivo desgaste entre piezas que

tienen movimiento relativo utilizamos los cojinetes o los rodamientos. Por tanto

será en estos puntos donde habrá que actuar de forma preferente.

La duración de los cojinetes (funcionando en condiciones normales) puede ser muy

variable pués hay cojinetes que no hace falta cambiarlos en toda la vida útil de la

máquina. En las máquinas estáticas la duración de los cojinetes o rodamientos se

mide en horas de funcionamiento, y en las máquinas automotrices puede ser en km

recorridos (caso de los automóviles) o horas de funcionamiento (maquinaria de

obra).

Otro punto donde se produce desgaste es en los engranajes de las transmisiones

(reductores de velocidad), puesto que si en teoría durante el engrane de dos

piñones los dientes ruedan uno sobre el otro, en la realidad se produce un

resbalamiento entre los dientes que provoca un desgaste en los flancos de los

mismos y por tanto que el mecanismo tenga un funcionamiento defectuoso.

Cojinetes lisos

En los motores de explosión los cojinetes del cigüeñal y de las cabezas de las bielas

están preparados para tener un desgaste controlado durante toda la vida del motor.

Ahora bién si por alguna causa la lubricación falla en algun de ellos el desgaste

anormal afectará al cojinete y puede afectar incluso a las muñequillas del cigüeñal.

8

1 Chapa de acero

2 Material antifricción

3 Orificio y ranura de lubricación

4. Uña de pocisionamiento

A la izquierda se puede ver un cojinete con

desgaste normal y a la derecha uno con desgaste

excesivo por abrasión.



61

Rodamientos

Los rodamientos están fabricados para una vida útil de muchas horas, pero tienen

dos enemigos principales, uno es la posible presencia de agua y el otro la falta de

lubricación.

En el caso que un rodamiento esté en contacto con el agua esta se ha de eliminar

lo más rápido posible, pués en caso contrario aparecerán puntos donde el

rodamiento se oxidará y producirá el picado de las bolas y de las pistas. Este efecto

tiene como consecuencia que el rodamiento empezará a hacer mucho ruido y si

continua trabajando en estas condiciones se producirá la rotura total del

rodamiento.

Otra avería típica de los rodamientos se produce

cuando falla la lubricación, en este caso se

produce un aumento excesivo de la temperatura,

que si se mantiene mucho tiempo provocará la

destrucción total del rodamiento con las posibles

consecuencias negativas sobre la máquina.

Muñequilla de un cigüeñal rallado por fallo de la lubricación.

Cuando un eje ha sufrido desgaste se ha de comprobar

con un micrómetro si el desgaste está dentro de las

tolerancias.

Rodamiento oxidado. Pistas picadas por el óxido.



62

Engranajes

Una aplicación de los engranajes en la

industria son los reductores de

velocidad. Estos pueden ser para

trabajar a altas o bajas velocidades y

para transmitir potencias elevadas o

pequeñas.

Un aspecto fundamental en los

reductores de velocidad es la

lubricación, ésta ha de hacerse con la

cantidad necesaria de aceite y de la

calidad adecuada al tipo de trabajo a

efectuar.

Cuando la lubricación no es la

adecuada se pueden producir

numerosas averías; desde desgaste

anormal hasta la rotura de dientes.

Los posibles fallos de los engranajes

pueden ser por:

Cargas excesivas o cargas repentinas.

Elevadas velocidades.

Deficiente alineación de los ejes.

Cambios en la estructura del metal.

Insuficiente dureza de los metales.

Contaminación del lubricante.

Utilitzación de un lubricante no adecuado.

A continuación podemos ver algunos tipos de desgaste en los engranajes.



63

8.2. La lubrificación en les máquinas

Cualquier superficie metálica, por pulida que parezca a simple vista, presenta

rugosidades más o menos visibles y en algunos casos microscópicas. En estas

condiciones, cuando una superficie roza con otra, las rugosidades entran en

contacto y producen un rozamiento que desgasta el material, origina un

calentamiento de las superficies que puede llegar a ser peligroso, además este

rozamiento puede suponer importantes pérdidas de trabajo o energía.

Para reducir el rozamiento entre el gran número de piezas móviles que contienen

las máquinas y, en consecuencia, el desgaste y el calentamiento que se genera en

estas piezas, se utiliza la lubrificación.

Para que la lubrificación sea eficaz se ha de conseguir que el lubricante llene las

rugosidades de las superficies en contacto, se adhiera a ellas y forme una capa

fluida, así el

rozamiento se efectua

entre dos capas

fluidas, y por tanto las

pérdidas de trabajo

son menores que en el

caso de rozamiento en

seco y las superficies

se desgastan menos.

Así, el lubricante actua

como una capa

protectora al desgaste

de les superficies, al

mismo tiempo que disminuye la fuerza necesária para deslizar una superficie sobre

otra.

Los lubricantes han de resistir las presiones a que están sometidos entre ambas

superficies sin ser expulsados al exterior, por tanto es necesario que tengan la

viscosidad adecuada; asimismo, interesa que no sean excesivamente viscosos

puesto que a mayor viscosidad mayor será la fuerza de rozamiento. También es

importante que los lubricantes no modifiquen su viscosidad con los cambios de

temperatura y en contacto con el aire, el agua y el material de las superficies.

En la imagen siguiente se puede ver el proceso por el que se establece y se

mantiene la película de lubricante.



64

De las muchas características que han de tener los aceites lubricantes, una de las

más importantes es la viscosidad, esta nos informa de cuanto le cuesta fluir al

aceite por un conducto. Según el tipo de máquina a lubricar se ha de elegir la

viscosidad adequada, puesto que una viscosidad elevada dificultaría el paso del

aceite hacia las zonas a lubricar y una viscosidad demasiado baja no podría formar

la película necesaria para una buena lubricación.

La medida de la viscosidad tiene diversas unidades de medida, entre ellas la más

utilitzada es la denominación SAE (Sociedad Americana de Ingenieros) que clasifica

los aceites según la tabla siguiente.

Denominación SAE Viscosidad en ºE a 50 ºC Viscosidad en ºE a 100 ºC Fluidez

10

20

30

40

50

60

70

3,1 a 4,2

4,2 a 6,4

6,4 a 9,3

9,3 a 11,6

11,6 a 18,8

18,8 a 24,8

24,8 a 32,3

1,4 a 1,6

1,6 a 1,8

1,8 a 2,1

2,1 a 2,3

2,3 a 3,0

3,0 a 3,5

3,5 a 4,1

muy fluido

fluido

semifluido

semiviscoso

viscoso

muy viscoso

extra viscoso



65

A partir de una viscosidad SAE 50 los aceites se utilizan para lubricar engranajes y

se llaman valvulinas. A partir de una viscosidad SAE 120 son grasas consistentes.

Com se puede ver la viscosidad disminuye mucho a medida que aumenta la

temperatura de funcionamiento, por eso en los motores térmicos (donde las

temperaturas varían mucho desde el momento que se pone en marcha el motor

hasta que llega la

temperatura de

régimen), y sobre

todo en los

automóviles se

utilizan aceites

multigrado que

mantienen la

viscosidad más

estable en un

rango grande de

temperaturas.

En la imagen se

puede ver la

comparación de la fluidez entre diferentes aceites multigrado.

Lubricación por grasa

Se utiliza para lubricar cojinetes, rodamientos y algunos tipos de engranajes. Se

aplica mediante unas válvulas automáticas llamadas engrasadores que dejan

entrar la grasa pero impiden su salida. La aplicación de la grasa se tiene que hacer

con una bomba, bién manual, bién por aire comprimido.

Lubricación por aceite a barboteo

Se utiliza en la lubricación de engranajes donde los dientes de los piñones salpican

el aceite lubricante a todas las partes del mecanismo.



66

Lubricación por aceite a presión

Se utiliza en aquellas

máquinas donde la

lubricación es crítica y es

necesario asegurar que el

aceite llega hasta el

último punto donde es

necesario. Es el sistema

que se utiliza en la

lubricación de los

motores de explosión de

cuatro tiempos.

En éstos es muy

importante el filtrado del

aceite, por eso llevan un

filtro exterior que se

sustituye cada vez que

se cambia el aceite.

8.3. Mantenimiento preventivo de los elementos mecánicos

El mantenimiento programado consiste en evitar averías mediante inspecciones

periódicas; pero estas han de estar en un programa con un ciclo determinado de

revisión, con la finalidad de que no puedan pasarse per alto algunas partes más o

menos importantes. Puede aplicarse este método mediante un planning.

El mantenimiento preventivo va unido al mantenimiento programado.

El mantenimiento preventivo es la única técnica que puede asegurar la continuidad

de los procesos de fabricación. Esto no quiere decir que por tener un Servicio de

Mantenimiento ya no habrá más reparaciones, sinó que la ejecución de estas

reparaciones no afectará a los programas de fabricación, aprovechando el momento

más oportuno para realizarlas y siempre después de tener a pie de obra los

materiales, herramientas, útiles y personal cualificado.

No en todos los casos es válido el Mantenimiento Preventivo, puesto que para



67

ciertas máquinas será vital, inútil para otras, y obligatorio siempre que se trate de

puntos que afecten a la seguridad del personal.

Es, sobre todo, una cuestión de justa medida. Si se lleva bién, el mantenimiento

preventivo es más seguro y económico que las averías:

por su coste,

por la eliminación de paradas,

por la elección del momento de la intervención para no interferir en la

fabricación,

por tenerlo todo preparado y a punto.

Una de las principales tareas del mantenimiento preventivo es la lubricación, puesto

que de ella depende en un porcentage muy elevado la vida de las máquinas,

economía de repuestos, etc.

Para realiar esta tarea de forma general, puede operarse de acuerdo con las fases

siguientes:

a) Preparación. Esta fase se llevará a cabo:

Estandarizando aceites y grasas.

Estandarizando bocas de engrasadores

Elegir el sistema de engrase: centralizado, individual.

Distribución en planta para el plan de engrase, en el cual se plasmará:

ubicación, tipo, frecuencia por colores.

b) Lanzamiento. Para el lanzamiento el Servicio de Mantenimiento ha de

basarse en el planning establecido, el cual en circuitos tiene que recorrer

todas las máquinas con sus características de engrase. A la vez que se

recorren los circuitos señalados, puede observarse si hay anomalías de:

- Engrasadores rotos, conducciones perforadas;

- Correas en mal estado;

- Ruidos anormales, etc,

c) Control. El control de los engrasadores se asegurará:

- Por visitas periódicas;

- Por anomalías ocurridas por falta de engrase;

- Estableciendo primas especiales en caso de reducción de gripados.

Tareas de mantenimiento de correas y cadenas

Correas planas.

No tensar en exceso las correas, puesto que solo servirá para calentar los

ejes y reducir el rendimento del mecanismo.

Una correa nueva hay que tensarla varias veces para colocarla bién en su

lugar.

Es necesario limpiar bién la correa.



68

Correas trapezoidales.

Teóricamente estas correas son perfectas. En efecto, resuelven muchos problemas,

pero también hay que utilizarlas adecuadamente:

Permiten distancias muy cortas entre los ejes de las poleas, están fabricadas

sin fin (no hay uniones ni vibraciones).

Han de montarse con una tensió muy baja, muy inferior a la de las correas

planas. Si en una transmisión de correas múltiples se rompe alguna hay que

sustituirlas todas. No es admisible la presencia de correas nuevas y viejas

en la misma transmisión.

No hay que utilizar nunca adherente. La correa trapezoidal trabaja por

efecto cuña dentro de la polea y no por rozamiento plano. Si las correas

patinan hay que limpiarlas y volver a tensarlas.

Las correas se limpiarán con un trapo húmedo con un disolvente adcuado.

Cadenas.

Es un dispositivo muy utilizado, para regularlas y mantenerlas, hay que:

Colocarla lo suficientemente floja, para qué no estire ni salten los dientes.

Cuando esté sucia, se puede limpiar con petroleo, enjuarla bién y después

secarla y lubricarla. Si hay cubrecadenas, también hay que limpiarlo.

El funcionamiento de las cadenas es más ruidoso que el de las correas,

asimismo hay que poner atención en si el ruido es normal o anormal.

Cojinetes.

Hay que vigilar si tienen el engrase adecuado y si hacen algun ruido anormal.

Rodamientos.

Si son estancos solo hay que observar si hacen algun ruido anormal. Si no lo son

hay que vigilar si tenen el engrase adecuado.

Engranajes.

Cada vez es más frecuente que el aceite utilizado en los reductores de velocidad no

se tenga que cambiar nunca. Esto es debido a que la calidad de los aceites

lubricantes es cada vez mayor, y con los aceites sintéticos se pueden obtener

aceites a medida de cada necesidad. Asimismo siempre habrá que vigilar si el nivel

de aceite es el correcto.



69

Anexo I: Metrotécnia

Una de las actividades fundamentales en las tareas de mantenimiento es la de

realizar mediciones con los diversos instrumentos que tenemos a nuestra

disposición. Así hará falta medir longitudes, diámetros, comprobar desgastes, etc.

Para poder efectuar todas estas mediciones disponemos de una serie de

instrumentos de medida como son la regla graduada, el pie de rey, el micrómetro y

el reloj comparador.

Regla graduada

Son láminas de acero con los bordes graduados con divisiones de 1 mm o de 0,5

mm. La numeración puede estar

en mm o en cm. En la imagen

se puede ver una regla con un

canto dividido en mm y el otro,

hasta los 10 primeros cm

dividido en 0,5 mm. Hay que

observar que el cero de la regla

coincide con el canto, de esta

forma se pueden medir

profundidades.

Pie de rey

Cuando necesitamos efectuar mediciones inferiores a 0,5 mm ya no podemos

utilizar las reglas y hemos de recurrir a otros instrumentos. Uno de los más

conocidos es el calibre o pie de rey.

Su funcionamiento es el siguiente, consta de una regla fija y una pequeña regla

móvil llamada nonio. Cogemos 9 mm de la regla fija y los dividimos en 10 partes,

así entre el 1 de la regla y el 1’ del nonio hay una distancia de

,

así decimos que la apreciación del pie de rey es de una décima de mm o 0,1 mm.

Hay pie de rey de una apreciación de 1/50 mm o dos centésimas de mm



70

Actualmente se ha

popularizado el pie de rey

con indicación digital, esto

facilita mucho la lectura

de las medidas, pero tiene

el inconveniente que es

más caro y depende de las

pilas para funcionar.

En la imagen se pueden ver los tipos de medición que se pueden hacer con el pie

de rey. A la hora de efectuar una medición hemos de abrir las bocas, colocar la

pieza entre ellas (preferentemente sobre el extremo final) y cerrar las bocas, a

continuación y sin sacar la pieza miraremos la medida.

Medida de interiores

Medida de exteriores Medida de profundidades



71

Micrómetro

También conocido com tornillo micrométrico y se utiliza para mediciones del orden

de una centésima de mm

Está compuesto por una pieza en

forma de herradura (1), un tope

(2) fijo y un tope (3) que se

desplaza a derecha o izquierda

según el sentido de giro del

tambor (6), sobre el cuerpo (7)

tenemos una escala graduada

doble, por encima en mm y por

debajo de 0,5 mm. Para efectuar

una medición hemos de abrir las bocas (2 y 3), colocar la

pieza entre ellas y girar el tambor aproximando la boca

móvil hasta casi tocar la pieza, a continuación se aproxima

la boca móvil con la perilla (5), y sin retirar la pieza

efectuemos la lectura.

En el caso de la imagen tenemos una medida de:

Reloj comparador

Como dice su nombre, no realiza medidas directas, compara la diferencia existente

entre dos medidas. En la imagen se pueden ver las distintas partes de un reloj

comparador.

En la figura se puede observar la forma

de utilización del comparador.

Desplazando el comparador sobre la

pieza, la diferencia de lectura X del reloj

se corresponde con la diferencia de altura

x de la pieza.

Partes de un comparador

Montaje de un comparador en su

soporte de base magnética



72

Anexo II: Mecanismos combinados

La mayoría de las máquinas no están formadas por un único mecanismo, sinó que

están compuestas por diversos mecanismos combinados que al final proporcionan

el movimento que se necesita.

Un ejemplo de aplicación es cuando se necesitan reducciones elevadas de

velocidades que se hacen mediante poleas y engranajes en diversos escalones.

Cuando de montan mas de dos

poleas se le da el nombre de tren

de poleas y en estos la relación de

transmisión viene dada por la

equación:

Actividad 16: Según la figura calcula la velocitdad de salida del tren de poleas.

Actividad 17: Según la figura calcula el diámetro de la rueda número 5.

80 mm

800 rpm

? rpm

200 mm

70 mm

180 mm

Datos:

d1=80 mmm

d2=200 mm

d3=70

d4=180

n1=800 rpm

n4=

Datos:

d1=30 mmm

d2=60 mm

d3=25 mm

d4=55 mm

d5=? mm

d6=58 mm

n1=1000 rpm

n2= 120 rpm



73

Los trenes también pueden estar formados por

diversos ejes dotados de ruedas dentadas. En

este caso su relación de trensmisión es:

Actividad18: Según la figura calcula la velocidad de la rueda número 6.

Actividad19: Según la figura calcula el número de dientes de la rueda número 2.



74

Actividad 20: Identifica los mecanismos que forman las cadenas cinemáticas siguientes.

Poleas y correa

Tornillo sin fin

Los elementos mecánicos -...

Documents

Transcript of Los elementos mecánicos -...