MÁQUINAS Y MECANISMOS
● EJEMPLOS DE MÁQUINAS O MECANISMOS● SIMPLES: PLANO INCLINADO, PALANCA,
RUEDA● COMPLEJOS: MECANISMO EN BICICLETAS,
MOTORES Y PIEZAS DE JUGUETES, MECANISMOS DENTRO DE UN COCHE, MAQUINARIA EN GENERAL (CONSTRUCCIÓN, AGRÍCOLA, INDUSTRIAL)
MÁQUINA
● DEFINICIÓN:CONJUNTO DE ELEMENTOS QUE INTERACTÚAN ENTRE SÍ Y QUE SON CAPACES DE REALIZAR UN TRABAJO O APLICAR UNA FUERZA.
● MECANISMO: CONJUNTO DE ELEMENTOS CAPACES DE TRANSMITIR O TRANSFORMAR EL MOVIMIENTO Y QUE CONSTITUYEN LAS MÁQUINAS
MÁQUINAS SIMPLES
● REALIZAN SU ACCIÓN EN UN SOLO PASO ● LAS MÁQUINAS COMPUESTAS SON UNA
COMBINACIÓN O VARIACIÓN DE ELLAS● PLANO INCLINADO● PALANCA● RUEDA
DETALLES SOBRE TRABAJO
● EL TRABAJO EN MECÁNICA ES EL PRODUCTO DE LA FUERZA APLICADA POR EL DESPLAZAMIENTO REALIZADO.
● SI NO EXISTE DESPLAZAMIENTO DEL OBJETO NO SE REALIZA TRABAJO, POR EJEMPLO, AL EMPUJAR LA PARED.
● SI LA FUERZA Y EL DESPLAZAMIENTO NO TIENEN LA MISMA DIRECCIÓN LA COSA SE COMPLICA.
PLANO INCLINADO
● REDUCE EL ESFUERZO A COSTA DE AUMENTAR EL RECORRIDO
● UTILIZADO PARA SUBIR OBJETOS
βα
PLANO INCLINADO
● SI EL PLANO ES MUY MUY LARGO EL ESFUERZO SE HACE MUY MUY PEQUEÑO
● HAY QUE RECORDAR QUE MOVER UN CUERPO HORIZONTALMENTE NO CUESTA TRABAJO SI NO HAY ROZAMIENTO.
PLANO INCLINADO
● MÁQUINAS DERIVADAS DEL PLANO INCLINADO SON:● BROCA, CUÑA, HACHA, SIERRA, CUCHILLO,
RAMPA● ESCALERA● TORNILLO-TUERCA, TIRAFONDOS
PALANCA● ES UNA BARRA RÍGIDA QUE PUEDE
OSCILAR EN TORNO A UN PUNTO● TIENE TRES ELEMENTOS BÁSICOS:
● POTENCIA O FUERZA● RESISTENCIA● PUNTO DE APOYO
TIPOS DE PALANCA
● PRIMER GRADO: EL PUNTO DE APOYO ESTÁ ENTRE LA FUERZA Y LA RESISTENCIA
● SEGUNDO GRADO: LA RESISTENCIA ESTÁ ENTRE EL PUNTO DE APOYO Y LA FUERZA
● TERCER GRADO: LA FUERZA ESTÁ ENTRE EL PUNTO DE APOYO Y LA RESISTENCIA
PALANCA
1000N
8m4m LA FUERZA ESTÁ AL DOBLE DE DISTANCIA QUE LA RESISTENCIALA FUERZA SERÁ LA MITAD QUE LA RESISTENCIA: 500N
FUERZARESISTENCIA
TODAS LAS DISTANCIAS SE MIDEN DESDE EL PUNTO DE APOYO.SE LLAMA BRAZO A LA DISTANCIA ENTRE EL PUNTO DE APLICACIÓN DE UNA FUERZA Y EL PUNTO DE APOYO
PALANCA
● MÁQUINAS DERIVADAS DE PALANCA● CASCANUECES, ALICATES, TIJERAS, PATA DE
CABRA● CARRETILLA, REMO, PINZAS● BALANZA, ROMANA
RUEDA
● LA RUEDA ES UN OPERADOR FORMADO POR UN CUERPO REDONDO QUE GIRA RESPECTO DE UN PUNTO FIJO DENOMINADO EJE DE GIRO
F
d
M=F·d
● SE DEFINE MOMENTO DE UNA FUERZA COMO EL PRODUCTO DE LA FUERZA POR LA DISTANCIA AL EJE DE GIRO.
MOMENTO DE UNA FUERZA
RUEDA
● El momento tiende a provocar un giro en el cuerpo sobre el cual se aplica y es una magnitud característica en elementos que trabajan sometidos a torsión (como los ejes de maquinaria) o a flexión (como las vigas).
RUEDA
● MÁQUINAS DERIVADAS DE LA RUEDA● POLEA, ENGRANAJE● VOLANTE● PIÑÓN-CREMALLERA● BIELA-MANIVELA● LEVA● TORNO
POLEA
● LA POLEA ES UNA RUEDA CON UNA HENDIDURA EN LA LLANTA POR LA QUE SE INTRODUCE UNA CUERDA O UNA CORREA
● UNA POLEA SIMPLE NO REDUCE LA FUERZA QUE HAY QUE REALIZAR
● LA POLEA HACE MÁS CÓMODO EL TRABAJO PORQUE REDIRIGE LAS FUERZAS Y PERMITE USAR NUESTRO PESO
POLEA-POLIPASTO
● UN POLIPASTO É UNHA COMBINACIÓN DE POLEAS QUE REDUCE A FORZA QUE HAI QUE REALIZAR
PARA SABER CÁNTA FORZA HAI QUE FACER É NECESARIO DIVIDIR O PESO QUE QUEREMOS ELEVAR ENTRE O NÚMERO DE POLEAS
POLEA-POLIPASTO
ALGUNOS POLIPASTOS REDUCEN AÚN MÁS LA FUERZA A COSTA DE PASAR LA CUERDA VARIAS VECES POR CADA POLEA
TRANSMISIÓN DE MOVEMIENTO
● LOS MECANISMOS DE TRANSMISIÓN DEL MOVIMIENTO COMUNICAN EL MOVIMIENTO DESDE UN ELEMENTO MOTRIZ HASTA OTROS QUE SE DEJAN ARRASTRAR.
● NO EXISTE TRANSFORMACIÓN DEL MOVIMIENTO. SI EMPEZAMOS CON UN MOVIMIENTO CIRCULAR, AL FINAL SEGUIMOS CON MOVIMIENTO CIRCULAR.
● ES POSIBLE CAMBIAR LA VELOCIDAD Y EL SENTIDO DE GIRO
DEFINICIONES
● ω ES LA VELOCIDAD ANGULAR. SE MIDE EN rpm
● Z ES EL NÚMERO DE DIENTES DE UN ENGRANAJE
● Φ ES EL DIÁMETRO DE LA POLEA
● LA RELACIÓN DE TRANSMISIÓN r ES EL COCIENTE ENTRE LAS VELOCIDADES DE SALIDA (ARRASTRADA) Y DE ENTRADA (MOTRIZ)
ENGRANAJES
EN UN SISTEMA DE ENGRANAJES LAS VELOCIDADES Y EL NÚMERO DE DIENTES ESTÁN RELACIONADOS POR LA SIGUIENTE RELACIÓN
ZENTRADA
·ωENTRADA
=ZSALIDA
·ωSALIDA
1ENTRADAINICIALMOTRIZCONDUCTOR
2SALIDAFINALARRASTRADACONDUCIDO
r=SALIDA
ENTRADA
=Z ENTRADAZ SALIDA
ω ES LA VELOCIDAD ANGULAR
Ζ ES EL NÚMERO DE DIENTES
POLEAS CON CORREA
EN UN SISTEMA DE POLEAS LAS VELOCIDADES Y EL DIÁMETRO ESTÁN RELACIONADOS POR LA SIGUIENTE RELACIÓN:
ΦENTRADA
·ωENTRADA
=ΦSALIDA
·ωSALIDA
1ENTRADAINICIALMOTRIZCONDUCTORA
2SALIDAFINALARRASTRADACONDUCIDA
r=SALIDA
ENTRADA
=ENTRADA
SALIDA
ω ES LA VELOCIDAD ANGULAR
Φ ES EL DIÁMETRO
PÁGINAS WEB● http://www.animatedengines.com/diesel.shtml
● http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/index.htm
● http://www.juntadeandalucia.es/averroes/recursos_informaticos/andared02/maquinas/
● http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material022/index.html
● http://www.edu.xunta.es/contidos/premios/p2004/b/mecanismos/
TORNILLO SINFÍN Y RUEDA● OFRECE UNA GRAN REDUCCIÓN DE
VELOCIDAD. EL SINFÍN SOLAMENTE TIENE UN DIENTE MIENTRAS QUE EL PIÑÓN PUEDE TENER LOS QUE QUERAMOS.
● EL MECANISMO ES IRREVERSIBLE.● PARA QUE EL PIÑÓN DÉ UNA VUELTA EL
SINFÍN TIENE QUE DAR TANTAS VUELTAS COMO DIENTES TENGA EL PIÑÓN
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