MECANÍSMOS

LA PALANCA: La palanca es una máquina simple cuya función es transmitir fuerza y desplazamiento. Está compuesta por una barra rígida que puede girar libremente alrededor de un punto de apoyo denominado fulcro. 

Puede utilizarse para aumentar la fuerza mecánica que se aplica en un objeto y la velocidad su velocidad o distancia recorrida, en respuesta a la aplicación de una fuerza. Puedes mover objetos pesados con poca fuerza, existen maquinas simples que utilizamos de manera cotidiana.

La rampa o plano inclinado es una maquina simple que facilita el trabajo de subir o bajar objetos pesados.

 Por ejemplo las rampas que son construidas en lugares públicos para el desplazamiento de sillas de ruedas.

-Mientras mayor sea la distancia entre el punto de apoyo y el lugar desde el que se le aplica la fuerza, mayor será el peso que se pueda levantar.

Existen 3 tipos de palancas:

Palanca de primer género: En la palanca de primer género, el fulcro se encuentra situado entre la potencia y la resistencia. Se caracteriza en que la potencia pueda ser menor que la resistencia, aunque disminuye la velocidad transmitida y la distancia recorrida por la resistencia.

Palanca de segundo género: En la palanca de segundo género, la resistencia se encuentra entre la potencia y el fulcro. Se caracteriza en que la potencia es siempre menor que la resistencia, aunque en este caso disminuye la velocidad transmitida y la distancia recorrida por la resistencia.

Palanca de tercer género: En la palanca de tercer género, la potencia se encuentra entre la resistencia y el fulcro. Se caracteriza en que la fuerza aplicada es mayor que la resultante y se utiliza cuando se amplía la velocidad transmitida a un objeto o la distancia recorrida por él.

LA POLEA: Una polea es una máquina simple, un dispositivo mecánico de tracción, que sirve para transmitir una fuerza. Consiste en una rueda con un canal en su periferia, por el cual pasa una cuerda y que gira sobre un eje central. Además, formando conjuntos o polipastos sirve para reducir la magnitud de la fuerza necesaria para mover un peso. Según su desplazamiento las poleas se clasifican en "fijas", aquellas cuyas armas se suspenden de un punto fijo (la estructura del edificio) y no sufren movimiento de traslación cuando se emplean, y "móviles", que son aquellas en las que un extremo de la cuerda se suspende de un punto fijo y que durante su funcionamiento se desplazan, en general, verticalmente.

Partes de la polea

Está compuesta por tres partes:

-La llanta: Es la zona exterior de la polea y su constitución es fundamental, ya que se adaptará a la forma de la correa. 
-El cuerpo: Las poleas estarán formadas por una pieza maciza cuando sean de pequeño tamaño. Cuando sus dimensiones aumentan, irán de nervios y/o brazos que generen la polea, uniendo el cubo con la llanta. 
-El cubo: Es el agujero cónico y cilíndrico que sirve para acoplar al eje. En la actualidad se emplean mucho los acoplamientos cónicos en las poleas, ya que resulta muy cómodo su montaje y los resultados de funcionamiento son excelentes.

1.  
   
   

   POLIPASTO: es una máquina compuesta por dos o más poleas y una cuerda, cable o cadena que va pasando por las diversas gargantas de cada una de aquellas. Se utiliza para levantar o mover una carga con una gran ventaja mecánica, porque se necesita aplicar una fuerza mucho menor que el peso que hay que hay que mover.

   
   

   
   Utilidad
   Se utilizan en talleres o industrias para elevar y colocar elementos y materiales muy pesados en las diferentes máquinas o cargarlas y descargarlas de los camiones que las transportan. Suelen estar sujetos a un brazo giratorio acoplado a una máquina, o pueden ser móviles guiados por rieles colocados en los techos de las naves industriales.
   
   
   
   
   
   
   RUEDAS DE FRICCIÓN: Su función es transmitir el movimiento de una rueda o piñón a otra conducida a través de la fuerza del rozamiento.
   La transmisión del movimiento por fricción se puede realizar de dos maneras dependiendo de la separación de los ejes entre los que se quiere transmitir el movimiento.
   Dependiendo de dicha separación encontramos:
   · Ruedas de fricción exteriores: formadas por dos discos que se encuentran en contacto por sus periferias.
   
   
   
   
   · Ruedas de fricción interiores: la rueda interior y exterior giran en el mismo sentido. Se cumple la misma relación de transmisión del caso anterior.
   

· Ruedas de fricción troncocónicas: se caracterizan porque sirven para transmitir el movimiento entre ejes cuyas prolongaciones se cortan. Tienen forma de cono. En cualquier punto de contacto entre ambas ruedas, su velocidad tangencial es idéntica manteniéndose la misma relación de transmisión.

Correa de transmisión:

Correa de transmisión entre distintas poleas. Se conoce como correa de transmisión a un tipo de transmisión mecánica basado en la unión de dos o más ruedas, sujetas a un movimiento de rotación, por medio de una cinta o correa continua, la cual abraza a las ruedas ejerciendo fuerza de fricción suministrándoles energía desde la rueda motriz.

Es importante destacar que las correas de trasmisión basan su funcionamiento fundamentalmente en las fuerzas de fricción, esto las diferencia de otros medios flexibles de transmisión mecánica, como lo son las cadenas de transmisión y las correas dentadas las cuales se basan en la interferencia mecánica entre los distintos elementos de la transmisión.

Las correas de transmisión son generalmente hechas de goma, y se pueden clasificar en dos tipos: planas y trapezoidales.

 

Engranaje

Se denomina engranaje al mecanismo utilizado para transmitir potencia de un componente a otro dentro de una máquina. Los engranajes están formados por dos ruedas dentadas, de las cuales la mayor se denomina corona y la menor piñón. Un engranaje sirve para transmitir movimiento circular mediante el contacto de ruedas dentadas. Una de las aplicaciones más importantes de los engranajes es la transmisión del movimiento desde el eje de una fuente de energía, como puede ser un motor de combustión interna o un motor eléctrico, hasta otro eje situado a cierta distancia y que ha de realizar un trabajo. De manera que una de las ruedas está conectada por la fuente de energía y es conocida como engranaje motor y la otra está conectada al eje que debe recibir el movimiento del eje motor y que se denomina engranaje conducido.¹ Si el sistema está compuesto de más de un par de ruedas dentadas, se denomina tren.

La principal ventaja que tienen las transmisiones por engranaje respecto de la transmisión por poleas es que no patinan como las poleas, con lo que se obtiene exactitud en la relación de transmisión.

Cadena de transmisión

Una cadena de transmisión sirve para transmitir del movimiento de arrastre de fuerza entre ruedas dentadas.

Aplicaciones

• Transmitir el movimiento de los pedales a la rueda en las bicicletas o del cambio a la rueda trasera en las motos.
• En los motores de 4 tiempos, para transmitir movimiento de un mecanismo a otro. Por ejemplo del cigüeñal al árbol de levas, o del cigüeñal a la bomba de lubricación del motor.
  

RUEDA:

Es un elemento que se coloca en un eje o en un árbol de transmisión con objeto de permitir que el eje motriz mueva el eje resistente y no al contrario; es decir, desacopla ambos ejes cuando el árbol resistente gira a más revoluciones que el árbol motriz.

Consiste en dos ruedas (M y C), una de ellas con una serie de ranuras en forma de rampas, donde se introduce una serie de rodillos o bolas y unos muelles. Cuando la rueda motriz (M) gira, arrastra a la rueda (C), gracias a que los rodillos o bolas se enclavan entre ambas haciéndolas solidarias. Por el contrario, si es la rueda (C) la que gira más deprisa, arrastra a los rodillos hacia la parte más ancha de la ranura, girando libres ambas ruedas. Este mecaniso se aplica sobre ejes que giran siempre en el mismo sentido. En sentido contrario no se prevé su funcionamiento.

 

 PIÑÓN CREMALLERA: El mecanismo piñón-cremallera tiene por finalidad la transformación de un movimiento de rotación o circular (piñón) en un movimiento rectilíneo (cremallera) o viceversa. Este mecanismo como su mismo nombre indica está formado por dos elementos componentes que son el piñón y la cremallera.

·         El piñón es una rueda dentada normalmente con forma cilíndrica que describe un movimiento de rotación alrededor de su eje.

·         La cremallera es una pieza dentada que describe un movimiento rectilíneo en uno u otro sentido según la rotación del piñón.

El mecanismo piñón-cremallera funciona como un engranaje simple, esto significa que tanto la cremallera 
 como el piñón han de tener el mismo paso circular y, en consecuencia, el mismo módulo.

TORNILLO-TUERCA: Se emplea en la conversión de un movimiento giratorio en uno lineal continuo cuando sea necesaria una fuerza muy grande. Esta utilidad es especialmente apreciada en dos aplicaciones prácticas:

•  Unión desmontable de objetos: Para lo que se recurre a roscas con surcos debido a que su rozamiento impide que se aflojen fácilmente. Se encuentra en casi todo tipo de objetos, 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... Por ejemplo, en el caso de los grifos nos permite abrir (o cerrar) el paso del agua levantando (o bajando) la zapata a medida que vamos girando adecuadamente la llave. MANIVELA-TORNO: El torno es una máquina simple formado por un cilindro y una manivela, que permite levantar un cuerpo pesado haciendo menos fuerza. Se puede considerar como una palanca de primer grado cuyos brazos giran 360°. Con la mano giramos la manivela aplicando una fuerza F, el torno gira y la cuerda se enrolla en el cilindro a la vez que eleva la carga. Es una palanca cuyo punto de apoyo es el eje del cilindro y los brazos son la barra de la manivela y el radio del cilindro. F ·BF = R · BR En donde el Br es el radio del torno, y BF es la longuitud de la manivela. Como la longitud de la manivela es mayor que el radio del torno, la fuerza que hacemos con la manivela siempre será menor que la resistencia que levantamos.

BIELA-MANIVELA:

El mecanismo de biela-manivela es un mecanismo que transforma un movimiento circular en un movimiento de traslación, o viceversa. Un ejemplo actual más común se encuentra en el motor de combustión interna de un automóvil, en el cual el movimiento lineal del pistón producido por la explosión de la gasolina se trasmite a la biela y se convierte en movimiento circular en el cigüeñal.
En forma esquemática, este mecanismo se crea con dos barras unidas por una unión de revoluta. El extremo que rota de la barra (la manivela) se encuentra unido a un punto fijo, el centro de giro, y el otro extremo se encuentra unido a la biela. El extremo restante de la biela se encuentra unido a un pistón que se mueve en línea recta.


ELEMENTOS

•  Biela: es un elemento rígido y largo que permite la unión articulada entre la manivela y el émbolo. Está formada por la cabeza, la caña o cuerpo y el pie. La forma y la sección de la biela pueden ser muy variadas, pero debe poder resistir los esfuerzos de trabajo, por eso es hecha de aceros especiales o aleaciones de aluminio. 

• Manivela: es una palanca con un punto al eje de rotación y la otra en la cabeza de la biela. Cuando la biela se mueve alternativamente, adelante y atrás, se consigue hacer girar la manivela gracias al movimiento general de la biela. Y al revés, cuando gira la manivela, se consigue mover alternativamente adelante y atrás la biela y el émbolo.

  

Cigüeñal

 El cigüeñal es un árbol de transmisión que junto con las bielas transforma el movimiento alternativo en circular, o viceversa. En realidad consiste en un conjunto de manivelas. Cada manivela consta de una parte llamada muñequilla y dos brazos que acaban en el eje giratorio del cigüeñal. Cada muñequilla se une una biela, la cual a su vez está unida por el otro extremo a un pistón.
Normalmente se fabrican de aleaciones capaces de soportar los esfuerzos a los que se ven sometidos y pueden tener perforaciones y conductos para el paso de lubricante.

LEVA:
La leva es un elemento mecánico que permite la transformación de un movimiento circular a un movimiento rectilíneo mediante el contacto directo a un seguidor.
En ingeniería mecánica, una leva es un elemento mecánico que está sujeto a un eje por un punto que no es su centro geométrico, sino un alzado de centro. En la mayoría de los casos es de forma ovoide. El giro del eje hace que el perfil o contorno de la leva toque, mueva, empuje o conecte con una pieza conocida como seguidor. Existen dos tipos de seguidores: de traslación y de rotación.
La unión de una leva se conoce como unión de punto en caso de un plano o unión de línea en caso del espacio.
Algunas levas tienen dientes que aumentan el contacto con el seguidor.

EXCÉNTRICA:
Permite obtener un movimiento giratorio continuo a partir de uno oscilante, o también, obtener un movimiento oscilante a partir de uno giratorio continuo.
Se puede encontrar en las máquinas de coser (para obtener el movimiento giratorio necesario en la máquina a partir del oscilante del pie), en los limpiaparabrisas de los automóviles...

Desde el punto de vista de la palanca se nos pueden presentar dos casos:

• Cuando transformamos giratorio en oscilante, la potencia es suministrada por la biela a la palanca (el pie de biela será el punto de aplicación de la potencia).
  
• Cuando transformamos oscilante en giratorio, el mecanismo biela-manivela es la resistencia y el pie de biela es el punto de aplicación de la resistencia.
  

 TRINQUETE:
Un trinquete es un mecanismo que permite a un engranaje girar hacia un lado, pero le impide hacerlo en sentido contrario, ya que lo traba con dientes en forma de sierra. Permite que los mecanismos no se rompan al girar al revés.
Usos de este mecanismo:

• Es lo que permite que los mecanismos no se rompan al girar al revés
• El trinquete se encuentra en el reloj para prevenir que las manecillas giren hacia el sentido contrario. Tiene diferentes formatos y medidas.
• En llaves de carraca que permiten que el movimiento se transmita solo en el sentido deseado.
• El piñón libre de una bicicleta.
• En los cabrestantes manuales. También se llaman a ellos mismos trinquetes.