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Unidad 3
Los mecanismos
Esquema
1.
2.
3.
¿Qué son los mecanismos?
Clasificación.
Mecanismos de trasmisión lineal.
1.
2.
3.
4.
Mecanismos de transmisión circular.
1.
2.
3.
4.
5.
5.
6.
8.
Ruedas de fricción.
Sistemas de poleas con correa.
Engranaje o ruedas dentadas.
Tornillo sin fin.
Sistema de engranajes con polea.
Variación de la velocidad.
Mecanismos de transformación del movimiento circular en rectilíneo
1.
2.
3.
7.
Palanca.
Polea fija.
Polea móvil.
Piñón-cremallera.
Tornillo.
Manivela-torna.
Mecanismo de transformación de movimiento circular en rectilíneo alternativo.
1.
Biela-Manivela.
2.
Leva y excéntrica.
Otros mecanismos.
1.
2.
3.
4.
Para dirigir el movimiento.
Para regular el movimiento.
De acoplamiento.
De acumulación de energía.
5.
Soportes o cojinetes.
1. ¿Que son los mecanismos?
Elemento motriz
Mecanismos
Elementos receptores
• Son elementos destinados a
transmitir y transformar
fuerzas y movimientos desde un
elemento motriz (motor) a un
elemento receptor. Permite al
ser humano realizar
determinados trabajos con
mayor comodidad y menor
esfuerzo.
Clasificación de las
mecanismos
Mecanismos
Mecanismos de
transmisión de
movimiento
Mecanismos para
dirigir el
movimiento
Mecanismos de
transformación del
movimiento
Mecanismos de
acumulación
de energía
Mecanismos para
regular el
movimiento
Mecanismos de
acoplamiento
-Mecanismos de transmisión
de movimiento
• Transmiten el movimiento, la fuerza y la potencia
producidos por un elemento por un elemento motriz
a otro punto.
– Mecanismos de transmisión lineal.
» Polea
» Polipasto
» Palanca
– Mecanismo de transmisión circular
» Ruedas de fricción
» Sistema de poleas con correa
» Engranajes
» Tornillo sin fin
» Sistema de engranajes con cadena
-Mecanismo de
transformación de movimiento
• Transforman un movimiento circular en
rectilíneo alternativo, o viceversa
– Transformación de movimiento circular en rectilíneo
» Manivela-torno.
» Piñón-cremallera
» Tornillo-tuerca.
– Transformación de movimiento circular en rectilíneo
alternativo.
» Biela-manivela
» Leva y excéntrica
» Tornillo-tuerca
-Mecanismos para dirigir el
movimiento
• Permiten el giro en un sentido y lo bloquean
con el otro
» Trinquete
Mecanismos para regular el
movimiento
• Reducen la velocidad del movimiento
» Frenos
-Mecanismos de acumulación
de energía
• Absorben la energía cuando son sometidos a una
presión
» Muelles
» Gomas
-Mecanismos de acoplamiento
• Permiten el acoplamiento o desacoplamiento
de los ejes o árboles de transmisión.
» Embragues
» Acoplamientos
3. Mecanismos de transmisión
lineal
• Transmiten el movimiento y la fuerza de manera lineal de un punto a
otro, son: La palanca, la polea y el polipasto
3.1 La palanca
Barra rígida que gira en torno a un punto de apoyo o articulación. En un punto
de la barra se aplica una fuerza (F) Con el fin de vencer una resistencia (R),
que actúa en el otro punto de la barra.
Resistencia
Fuerza
Tipos de palancas
• 1º Grado: EL punto de
apoyo se encuentra entre
la fuerza aplicada y la
resistencia.
• 2º Grado: La
resistencia se encuentra
entre el punto de apoyo la
fuerza aplicada.
• 3º Grado: La fuerza
aplicada se encuentra
entre el punto de apoyo
la resistencia.
3.2 Polea fija
• Rueda ranurada que gira
alrededor de un eje. Este se
halla sujeto a una superficie fija.
Por la ranura de la polea se hace
pasar una cuerda, cadena o
correa que permite vencer, de
forma cómoda, una resistencia.
• La polea sirve para elevar o bajar
cargas con facilidad.
3.3 Polea móvil
• Conjunto de dos poleas, una de
las cuales se encuentra fija,
mientras la otra puede
desplazarse lineal mente
– De este modo, el esfuerzo
realizado para vencer la
resistencia de carga se
reduce a la mitad con
respecto a la polea fija.
4. Mecanismos de transmisión
circular
• Transmiten el movimiento, la fuerza y la potencia de forma circular
desde el elemento motriz a los receptores
4.1Ruedas de fricción
• Sistemas de dos o mas ruedas que se
encuentran en contacto. Una da las
ruedas (1) se llama motriz o de
entrada, pues al moverse provoca el
movimiento de la rueda de salida (2).
• El sentido de giro de la rueda
arrastrada es contrario as de la rueda
motriz. Si se utilizan mas de dos ruedas
el sentido va cambiando
alternativamente
4.2 Sistema de poleas con correa
• Se trata de dos poleas o ruedas situadas a cierta distancia, cuyos ejes
suelen ser paralelos.
• Así, el giro se transmite al otro a través de las poleas acopladas a dichos
ejes. Las dos poleas, y por tanto, los dos ejes giran el mismo sentido.
• La relación existente entre las velocidades de giro de las ruedas o poleas
depende del tamaño relativo de dichas ruedas, y se expresa mediante la
siguiente ecuación:
» v1 x d1 = v2 x d2
4.3 Engranajes o ruedas dentadas
• Los engranajes son juegos de ruedas que poseen salientes denominados
dientes, que encajan entre sí, de modo que unas ruedas arrastran a las
otras. Todos los dientes han de tener la misma forma y tamaño
• Los dos engranajes, y por tanto los dos ejes giran en sentido opuesto
amenos que uno no este metido dentro del otro
• En las igualdades anteriores v1 y v2 son las velocidades de las
correspondientes ruedas, y z1 y z2 su número de dientes.
4.4 Tornillo sin fin
•
Se trata de un tornillo que engrana a una rueda
dentada helicoidal, cuyo eje es perpendicular al eje
del tornillo. Por cada vuelta del tornillo la rueda
avanza un diente
– De este modo se consigue una gran reducción de
la velocidad
4.5 Sistema de engranajes con cadena
• Consiste en dos ruedas dentadas
de ejes paralelos, situados a
cierta distancia la una de la otra,
y giran simultáneamente por
efecto de una cadena o correa
dentada engranada a ambas
5. La variación de la velocidad
• Además de transmitir fuerzas y movimientos, los mecanismos vistos
hasta ahora permiten variar la velocidad.
Sistema reductor
de velocidad
Sistema
multiplicador
de velocidad
Sistema de
velocidad
constante
6. Mecanismos de transformación
del movimiento circular en
rectilíneo
6.1 Sistema piñón-cremallera
•Se trata de un piñón o rueda
dentada de dientes rectos,
engarzado a una cremallera o barra
dentada. Cuando la rueda dentada
gira, la cremallera se desplaza en
movimiento rectilíneo
6.2 Sistema tornillo-tuerca
• Este sistema consta de un
tornillo o varilla roscada y de
una tuerca cuyo diámetro
interior coincide con el
diámetro del tornillo. Si el
tornillo gira y se mantiene fija
la posición de la tuerca esta
avanza en movimiento
rectilíneo y viceversa.
6.3 Conjunto manivela torno
• Barra que esta unida a un eje al que hace girar. La fuerza necesaria para
que el eje gire es menor que la que habría que aplicarle directamente.
7. Mecanismos de transformación
del movimiento circular en
rectilíneo alternativo
7.1 Conjunto biela-manivela
• La biela se encuentra articulada por un
extremo con una manivela y por el otro con
un elemento que representa un movimiento
rectilíneo alternativo
- El conjunto de
una serie de
bielas en un
mismo eje se
denomina
cigüeñal.
7.2 Leva y excéntrica
• La leva, es básicamente, una rueda con un saliente que empuja un
seguidor a su paso. Un conjunto de levas colocadas sobre el mismo eje se
denomina árbol de levas.
8. Otros mecanismos
8.1 Mecanismos para dirigir el movimiento
• El trinquete, es un dispositivo que permite el giro solamente en un
sentido
8.2 Mecanismos para regular el movimiento
• Los mas utilizados son los frenos de
cinta de disco y de tambor.
8.3 Mecanismos de
acoplamiento
• Los embragues son mecanismos que permiten el acoplamiento o
desacoplamiento de ejes o árboles de transmisión. En los embragues de
fricción, este proceso se lleva acabo mediante la fuerza de rozamiento.
Y, los embragues de dientes, el acoplamiento o desacoplamiento de los
ejes o árboles de transmisión tiene lugar cuando encajan los dientes de
la dos piezas enfrentadas.
8.4 Mecanismos de acumulación de
energía.
• Los muelles: Dispositivos que, gracias a la elasticidad de los materiales,
absorben energía cuando son sometidos a presión.
• A compresión: El muelle es aplastado.
• A tracción: El muelle es estirado.
• A torsión: El muelle es retorcido.
8.5 Soportes o cojinetes
• Son los elementos sobre los que se
apoyan los árboles y ejes de
transmisión, estos son los cojinetes
de fricción y rodamientos.
Por Arkaitz Retes Nieto
Al profesor Manuel Vives