Mecanismos3

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:::::::CONTENIDOS:::::::
la polea
tipos de polea
engranajes
tipos de engranajes
velocidad y fuerza
direccionalidad
calculo
curva involuta
diseño de engranaje

RAMO: materiales y estructuras
profesor: Paula Ron

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Mecanismos3

  1. 1. <ul><li>Arquímedes inventó el sistema de poleas, </li></ul><ul><li>Se utiliza como instrumento para multiplicar una fuerza </li></ul>La polea es un dispositivo mecánico de tracción, formado por una roldana o disco acanalado y con un eje, donde una cuerda rodea la circunferencia del disco y se utiliza para multiplicar las fuerzas, y/ o cambiar la dirección de movimiento. La Polea
  2. 2. Tipos de Poleas Móviles Fijas Simples Compuestas Giran alrededor de su propio eje . Una polea fija puede ser considerada como una palanca de primer nivel . (E l punto de apoyo, la polea, se encuentra entre las dos cargas). Fijas Móviles Pueden presentar movimiento de traslación y rotación, esto es, además de que giran alrededor de su eje se desplazan . Consideradas como palanca de segundo nivel
  3. 3. Se utiliza para cambiar la dirección del movimiento Ej: montacargas y ascensores deben levantar una carga (fuerza ascendente) pero al utilizar una polea la fuerza que realiza el contrapeso está en dirección descendente . Poleas Simples Condición ideal : Fuerza que se aplica, contrapeso sea igual al peso de la carga a elevar P = R debido a la fuerza de fricción de la polea P > R
  4. 4. Poleas Compuestas Formada por poleas fijas y móviles la fuerza que realiza un contrapeso (P) se multiplica si se emplea un sistema de dos ó más poleas. E n la polea móvil el punto de apoyo está en la cuerda, el peso se reparte en los extremos de la cuerda (techo y contrapeso) reduciendo el esfuerzo (P) a la mitad.
  5. 5. Poleas Compuestas S i utilizamos un sistema de cuatro poleas la fuerza se multiplica por cuatro Fórmula para obtener la fuerza necesaria del contrapeso en un sistema de poleas : n P= R / 2 ( n = número de poleas móviles)
  6. 6. son un sistema de ruedas dentadas que posibilitan conectarse entre sí y lograr transmitir un movimiento de rotación. El principio de un sistema de engranaje es que una de las ruedas gira más rápido o más despacio que la otra, ó se mueven en distinta dirección. <ul><li>Leonardo da Vinci es el inventor de los engranajes, inventó este mecanismo para la utilización en máquinas de guerra. </li></ul>Engranajes
  7. 7. Tipos de engranajes Existen cinco tipos básicos de engranajes <ul><li>Engranajes Cilíndricos </li></ul><ul><li>(ejes paralelos) </li></ul><ul><li>Engranajes Cónicos </li></ul><ul><li>(ejes que se cruzan) </li></ul>
  8. 8. Tipos de engranajes Tornillo sin fin y rueda helicoidal (para ejes ortogonales) Engranaje de calce (o corona) Engranaje de cremallera
  9. 9. Velocidad y fuerza Rueda pequeña : M ayor velocidad de rotación Menor fuerza Rueda Grande: Menor velocidad de rotación Mayor fuerza La velocidad y la fuerza depende del tamaño de las ruedas R ueda motriz : donde se ejerce el movimiento R ueda de arrastre : a la rueda seguidora del impulso
  10. 10. Velocidad y fuerza Rueda motriz pequeña : M ayor velocidad de rotación Menor fuerza La velocidad y la fuerza depende del tamaño de las ruedas Rueda motriz Grande: Menor velocidad de rotación Mayor fuerza
  11. 11. Velocidad y fuerza La velocidad y la fuerza depende del tamaño de las ruedas Si gira la rueda motriz 1 vuelta, la rueda pequeña girará 2 vueltas. <ul><li>U na proporción indica cuantas veces la rueda de arrastre da vueltas por cada vez que la rueda motriz lo hace. </li></ul><ul><li>La diferencia de velocidad entre engranajes de distinto diámetro, también producirá un cambio en la fuerza transmitida </li></ul>
  12. 12. Direccionalidad E ngranajes están directamente conectados las ruedas giran en direcciones opuestas El sistema de transmitir el movimiento a través de una cadena permite aumentar la distancia entre ejes . S in embargo, disminuye la fuerza Si las ruedas están conectadas por medio de una cadena , ambas ruedas rotan en la misma dirección
  13. 13. Direccionalidad si conectamos dos ruedas con una correa cruzada las ruedas rotan en direcciones opuestas El sistema de transmitir el movimiento a través de una cadena permite aumentar la distancia entre ejes . S in embargo, disminuye la fuerza E ste principio también es válido para mecanismos utilizando poleas
  14. 14. Calculo
  15. 15. Curva involuta Una curva involuta es la trayectoria generada por un punto trazador sobre una cuerda La cuerda es la recta generadora y siempre es normal (perpendicular) a la involuta) AT = línea de presión AT1= Línea de presión tangente a la circunferencia
  16. 16. Diseño de engranaje <ul><li>Datos previos: </li></ul><ul><li>Diámetro de paso del piñón (2 pulg.) </li></ul><ul><li>Valor de paso diametral (P=10) </li></ul><ul><li>Número de dientes de engranaje (N=50) </li></ul><ul><li>Forma del diente seleccionada en tabla ángulo de presión = 20° </li></ul><ul><li>2. Cálculo de diámetros de paso </li></ul><ul><li>d= N/P (d 3 = N 3 /P) </li></ul><ul><li> d 3 = 50 / 10 = 5 pulg. </li></ul><ul><li>Trazar circulo de paso (para engranaje como para piñón) </li></ul><ul><li>3. Trazo de rectas </li></ul><ul><li>Trazar línea de presión </li></ul><ul><li>(con respecto al ángulo de presión indicado) 20° </li></ul><ul><li>Trazo de línea recta perpendicular a línea de presión hasta centros </li></ul>d= diámetro de paso N= número de dientes por pulgadas de paso P= número de dientes por pulgada de diámetro Círculo de paso: círculo teórico, siendo tangentes entre dos engranajes
  17. 17. <ul><li>4. Trazo Círculo de base </li></ul><ul><li>Tomando como centro el origen de la circunferencia (O 2 =O 3 ) y radio la intersección de la línea de presión y la perpendicular ( A , B) </li></ul>Diseño de engranaje Círculo de paso: círculo teórico, siendo tangentes entre dos engranajes Círculo de base: donde se generan las líneas para la curva involuta
  18. 18. <ul><li>Generar curva involuta </li></ul><ul><li>Dividir el circulo de base en partes iguales (A 0 , A 1 , A 2 , A 3 …) </li></ul><ul><li>Construir perpendiculares a las líneas generadas </li></ul>
  19. 19. <ul><li>Generar curva involuta </li></ul><ul><li>Dividir el circulo de base en partes iguales (A 0 , A 1 , A 2 , A 3 …) </li></ul><ul><li>Construir perpendiculares a las líneas generadas : </li></ul><ul><li>Primer punto de involuta A 0, </li></ul><ul><li>Segundo punto de involuta (A 1 ): en perp. A 1 tomar la distancia de A 0 A 1 </li></ul><ul><li>A2 = A 0 A 1 + A 0 A 1 </li></ul><ul><li>A3= A 0 A 1 +A 0 A 1 + A 0 A 1 </li></ul>
  20. 20. <ul><li>Generar Plantilla </li></ul><ul><li>Se genera la plantilla de la involuta tomando como centro la intersección de la involuta con el círculo de paso. </li></ul>
  21. 21. <ul><li>Cálculo del paso circular </li></ul><ul><li>Pc= 3.1416 / P </li></ul><ul><li>P c = 3.1416/ 10 = 0.31416 </li></ul><ul><li>El espesor del diente y la anchura del espacio es igual a la mitas del paso circular (0.15708) </li></ul><ul><li>Trazo de circulos addendum y dedendum </li></ul><ul><li>(se obtiene la fórmula y valores de acuerdo a la tabla): </li></ul><ul><li>addendum: </li></ul><ul><li>a = 1/P </li></ul><ul><li>a = 1/10 = 0.10 pulg </li></ul><ul><li>dedendum: </li></ul><ul><li>b = 1.25/P </li></ul><ul><li>b = 1.25/10 = 0.125 pulg </li></ul><ul><li>Trazo de la porción de la involuta </li></ul>Paso circular ( p c ) : distancia en pulgadas medida sobre el círculo de paso desde un extremo de un diente al otro extremo adyacente. Addendum (cabeza) : distancia radial entre el borde superior y el círculo de paso Dedendum (raíz) : (b) distancia radial del borde interior hasta el circulo de paso.
  22. 22. <ul><li>Trazo de circulos addendum y dedendum </li></ul><ul><li>(se obtiene la fórmula y valores de acuerdo a la tabla): </li></ul><ul><li>addendum: </li></ul><ul><li>a = 1/P </li></ul><ul><li>a = 1/10 = 0.10 pulg </li></ul><ul><li>dedendum: </li></ul><ul><li>b = 1.25/P </li></ul><ul><li>b = 1.25/10 = 0.125 pulg </li></ul><ul><li>Trazo de la porción de la involuta </li></ul>

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