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Sistemas mecánicos
 

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    Sistemas mecánicos Sistemas mecánicos Document Transcript

    • SISTEMAS MECÁNICOSLos sistemas mecánicos son aquellos sistemas constituidosfundamentalmente por componentes, dispositivos o elementos quetienen como función específica transformar o transmitir elmovimiento desde las fuentes que lo generan, al transformardistintos tipos de energía. CARACTERISTICAS DE LOS SISTEMAS MECANICOSSe caracterizan por presentar elementos o piezas sólidos, con elobjeto de realizar movimientos por acción o efecto de una fuerza.En ocasiones, pueden asociarse con sistemas eléctricos y producirmovimiento a partir de un motor accionado por la energía eléctrica.En general la mayor cantidad de sistemas mecánicos usadosactualmente son propulsados por motores de combustión interna.En los sistemas mecánicos. Se utilizan distintos elementosrelacionados para transmitir un movimiento.Como el movimiento tiene una intensidad y una dirección, enocasiones es necesario cambiar esa dirección y/o aumentar laintensidad, y para ello se utilizan mecanismos.En general el sentido de movimiento puede ser circular (movimientode rotación) o lineal (movimiento de translación) los motores tienenun eje que genera un movimiento circular.
    • MAQUINAS SIMPLESCuando la máquina es sencilla y realiza su trabajo en un solo pasonos encontramos ante una máquina simple. Muchas de estasmáquinas son conocidas desde la prehistoria o la antigüedad y hanido evolucionando incansablemente (en cuanto a forma y materiales)hasta nuestros días.Algunas inventos que cumplen las condiciones anteriores son:cuchillo, pinzas, rampa, cuña, polea simple, rodillo, rueda, manivela,torno, hacha, pata de cabra, balancín, tijeras, alicates, llave fija...Las máquinas simples se pueden clasificar en tres grandes gruposque se corresponden con el principal operador del que derivan:palanca, plano inclinado y rueda. LA RUEDALa rueda es una pieza mecánica circularque gira alrededor de un eje. Puede serconsiderada una máquina simple, y formaparte del conjunto denominado elementosde máquinas.
    •  ENGRANAJES:Es una rueda dotada de dientes en todo su perímetro.Permite transmitir un movimiento giratorio entre dos ejes,pudiendo modificar las características de velocidad y sentido degiro. Los ejes pueden ser paralelos, coincidentes o cruzados.Este mecanismo se emplea como reductor de velocidad en laindustria (máquinas herramientas, robótica, grúas...), en la mayoríade los electrodomésticos (vídeos, casetes, tocadiscos,programadores de lavadora, máquinas de coser, batidoras,exprimidores...), en automoción (cajas de cambio de marchas,cuentakilómetros, regulación de inclinación de los asientos...), etc.
    •  RODILLO:El rodillo es simplemente un cilindro (oun tubo) mucho más largo de grueso.En la actualidad también se le da elnombre de rodillo a ruedas cuyalongitud es muy grande respecto a sudiámetro y que manteniéndose fijas enel espacio (gracias a que tambiéndisponen de un eje de giro) permiten eldesplazamiento de objetos sobre ellas.  TREN DE RODADURA:La utilidad del tren de rodadura aparece cuando queremosarrastrar o empujar objetos reduciendo su rozamiento con el suelo(u otra superficie sobre la que se mueva). Su utilidad se centra enmantener la rueda solidaria con el objeto a la vez que reduce lafricción entre este y el suelo. Se emplea en todos los medios delocomoción terrestre: bicicletas,carros, automóviles, patinetes...
    •  POLEA FIJA: Esta polea se emplea para tres utilidades básicas: Transformar un movimiento lineal continuo en otro de igual tipo, pero de diferente dirección o sentido; reducir el rozamiento de las cuerdas en los cambios de dirección y obtener un movimiento giratorio a partir de uno lineal continuo. Las dos primeras son consecuencia una de la otra y la tercera es muy poco empleada.  POLEA MOVIL:Debido a que es un mecanismo que tiene ganancia mecánica(empleando pequeñas potencias sepueden vencer resistenciasmayores), se emplea para reducir elesfuerzo necesario para laelevación o el movimiento de cargas.Se suele encontrar en máquinascomo grúas, montacargas,ascensores. Normalmente seencuentra formando parte demecanismos más complejosdenominados polipastos
    •  POLIPASTO: Se emplea en la elevación o movimiento de cargas siempre que queramos realizar un esfuerzo menor que el que tendríamos que hacer levantando a pulso el objeto.  SISTEMA POLEA CORREA:La polea de correa trabaja necesariamente como polea fija y, almenos, se une a otra por medio de una correa, que no es otra cosaque un anillo flexible cerrado que abraza ambas poleas.Este tipo de poleas tiene que evitar el deslizamiento de la correasobre ellas, pues la transmisión de potencia que proporcionandepende directamente de ello. Esto obliga a que la forma de lagarganta se adapte necesariamente a la de la sección de la correaempleada.
    • PALANCASLa palanca es una barra rígida que oscila sobre un punto de apoyo(fulcro) debido a la acción de dos fuerzas contrapuestas (potenciay resistencia). La palanca es una máquina simple que tiene comofunción transmitir una fuerza y un desplazamiento. Está compuestapor una barra rígida que puede girar libremente alrededor de unpunto de apoyo llamado fulcro. Puede utilizarse para amplificar lafuerza mecánica que se aplica a un objeto, para incrementar suvelocidad o la distancia recorrida, en respuesta a la aplicación deuna fuerza.  LA PALANCA DE PRIMER GRADO Permite situar la carga (R, resistencia) a un lado del fulcro y el esfuerzo (P, potencia) al otro, lo que puede resultar muy cómodo para determinadas aplicaciones (alicates, patas de cabra, balancines...). Esto nos permite conseguir que la potencia y la resistencia tengan movimientos contrarios cuya amplitud (desplazamiento de la potencia y de la resistencia) dependerá de las respectivas distancias al fulcro.
    •  LA PALANCA DE SEGUNDO GRADO Permite situar la carga (R, resistencia) entre el fulcro y el esfuerzo (P, potencia). Con esto se consigue que el brazo de potencia siempre será mayor que el de resistencia (BP>BR) y, en consecuencia, el esfuerzo menor que la carga (P<R). Este tipo de palancas siempre tiene ganancia mecánica. LA PALANCA DE TERCER GRADO Permite situar el esfuerzo (P, potencia) entre el fulcro (F) y la carga (R, resistencia). Con esto se consigue que el brazo de la resistencia siempre será mayor que el de la potencia (BR>BP) y, en consecuencia, el esfuerzo mayor que la carga (P>R). Este tipo de palancas nunca tiene ganancia mecánica.
    • PLANO INCLINADOEs una de las maquinas simples; es una superficie plana que formacon otra un ángulo muy agudo, en la naturaleza aparece en forma derampa, pero el ser humano lo ha cambiado tanto a sus necesidadeshaciéndolo móvil.  RAMPA:La rampa es una superficie plana que forma un ángulo agudo con lahorizontal.La rampa viene definida por su inclinación, que puede expresarsepor el ángulo que forma con la horizontal o en porcentaje (relaciónentre la altura alcanzada respectoa lo que avanza horizontalmente,multiplicado por 100). Este últimoes el que se emplea usualmentepara indicar la inclinación de lascarreteras.
    •  CUÑA:De forma sencilla se podría describir comoun prisma triangular con un ángulo muyagudo. También podríamos decir que es unapieza terminada en una arista afilada queactúa como un plano inclinado móvil.Se encuentra fabricada en madera, acero, aluminio, plásticos...  TORNILLO – TUERCA: Se emplea en la conversión de un movimiento giratorio en uno lineal continuo cuando sea necesaria una fuerza de apriete o una desmultiplicación muy grandes Unión desmontable de objetos. Para lo que se recurre a roscas con surcos en "V" debido a que su rozamiento impide que se aflojen fácilmente. Se encuentra en casi todo tipo de objetos, bien empleando como tuerca el propio material a unir (en este caso emplea como tuerca un orificio roscado en el propio objeto) o aprisionando los objetos entre la cabeza del tornillo y la tuerca. Mecanismo de desplazamiento. Para lo que suelen emplearse roscas cuadradas (de uno o varios hilos) debido a su bajo rozamiento. Se encuentra en multitud de objetos de uso cotidiano: grifos, tapones de botellas y frascos, lápices de labios, barras de pegamento, elevadores de talleres, gatos de coche, tornillos de banco, presillas, máquinas herramientas, sacacorchos.
    •  TIRAFONDO:El tirafondo es un tornillo afilado dotado de una cabeza diseñada paraimprimirle un giro con la ayuda de un útil (llave fija, destornillador, llaveAllen...)El diseño de la rosca se hace en función del tipo de material en el que ha depenetrar. Se fabrican tirafondos con roscas especiales para chapasmetálicas (aluminio, latón, acero...), maderas (naturales, aglomerados,contrachapados, DM...), plásticos, materiales cerámicos, tacos.Existen multitud de modelos de tirafondos que se diferencian,principalmente, por el tipo de cabeza, el útil necesario para imprimirle el giroy el tipo de rosca; a ello hemos de añadir los aspectos dimensionales:longitud y grosor.