Mecanismo

¿QUE ES EL MECANISMO?

Es un conjunto de sólidos resistentes, móviles unos respecto de otros, unidos entre sí mediante diferentes tipos de uniones llamadas pares cinemáticos ( uniones de contacto,...) cuyo propósito es la transmisión de movimientos y fuerzas. Se basa en principios del  y álgebra lineal y física. un mecanismo no se considera como una masa puntual. Debido a que los elementos que conforman a un mecanismo presentan combinaciones de movimientos.

Esto que vamos a ver ahora es un mecanismo dibujado de forma simple.

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Tipos de mecanismos    

 

* Polea-correa:  Es empleada para transmitir un movimiento giratorio entre dos ejes distantes permitiendo aumentar, disminuir o mantener la velocidad de giro del eje,  al tiempo que ,mantiene o invierte el sentido de giro de los ejes.

·        Descripción: Emplea al menos; dos ejes, dos poleas fijas, una correa y la base. También si quieres le puedes añadir como poleas tensores o locas esto mejora el comportamiento del sistema.

·        Utilidades de cada operador :

-El eje conductor : es el que dispone del movimiento que queremos .

-El eje conducido es el que tenemos que mover .

-Polea conductora es la que está unida al eje conductor.

-Polea conducida unida al eje conducido.

-La correa es el elemento que esta unida a las dos correas y que impulsa el mecanismo.

*Aquí tenemos un pequeño dibujo de una

polea-correa.

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Su RELACIÓN DE VELOCIDADES

 

La transmisión de movimientos entre dos ejes mediante poleas está en función de los diámetros de estas, cumpliéndose en todo momento:   

Donde:

D1 Diámetro de la polea conductora

D2 Diámetro de la polea conducida

N1 Velocidad de giro de la Polea Conductora

N2 Velocidad de giro de la Polea Conducida

Definiendo la relación de velocidades (i) como:

mecanismo 

 

*Engranaje:    Su utilidad es

;Permite transmitir un movimiento giratorio entre dos ejes, pudiendo modificar las características de velocidad y sentido de giro. Los ejes pueden ser paralelos, coincidentes o cruzados.

Este mecanismo se emplea como reductor de velocidad en la industria (máquinas herramientas, robótica, grúas...), en la mayoría de 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.

 

Su descripción es El sistema de engranajes es similar al de ruedas de fricción. La diferencia estriba en que la transmisión simple por engranajes consta de una rueda motriz con dientes en su periferia exterior, que engrana sobre otra similar, lo que evita el deslizamiento entre las ruedas. Al engranaje de mayor tamaño se le denomina rueda y al de menor piñón .

 

N1·Z1 = N2·Z2

con lo que la velocidad del eje conducido será: N2=N1·(Z1/Z2)

donde:

N1 Velocidad de giro del eje conductor

N2 Velocidad de giro del eje conducido

Z1 Número de dientes de la rueda

Z2 Número de dientes del piñón

La relación de transmisión del sistema es:

 

* Leva-palanca: Su utilidad es:Permite obtener un movimiento lineal alternativo, o uno oscilante, a partir de uno giratorio; pero no nos permite obtener el giratorio a partir de uno lineal alternativo (o de uno oscilante). Es un mecanismo no reversible.

Este mecanismo se emplea en: motores de automóviles (para la apertura y cierre de las válvulas), programadores de lavadoras (para la apertura y cierre de los circuitos que gobiernan su funcionamiento), carretes de pesca (mecanismo de avance-retroceso del carrete), corta pelos, depiladoras, cerraduras...

Para su correcto funcionamiento, este mecanismo necesita, al menos: árbol, soporte, leva y seguidor de leva (palpador) acompañado de un sistema de recuperación (muelle, resorte...)

Su mecanismo es;En los mecanismos de levas, el diseño del perfil de leva siempre estará en función del movimiento que queramos que realice el seguidor de leva. Dicho de otro modo: la leva es el resultado del movimiento que deseemos obtener en el seguidor, por tanto, antes de construir la leva tenemos que saber cuál es el movimiento que queremos obtener.

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. Esta utilidad es especialmente apreciada en dos aplicaciones prácticas

*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. Este sistema técnico se puede plantear de dos formas básicas:

·     Un tornillo de posición fija (no puede desplazarse longitudinalmente) que al girar provoca el desplazamiento de la tuerca.

En la barra engomadora el tornillo no se desplaza, pero su giro hace que el cilindro de cola suba o baje debido a que esta es la que hace de tuerca.

 

·     Una tuerca o un orificio roscado fijo (no puede girar ni desplazarse longitudinalmente) que produce el desplazamiento del tornillo cuando este gira (El grifo antes estudiado puede ser un ejemplo de este funcionamiento).

 *Sus características son;

El sistema tornillo-tuerca presenta una ventaja muy grande respecto a otros sistemas de conversión de movimiento giratorio en longitudinal: por cada vuelta del tornillo la tuerca solamente avanza la distancia que tiene de separación entre filetes (paso de rosca) por lo que la fuerza de apriete (longitudinal) es muy grande.

Por otro lado, presenta el inconveniente de que el sistema no es reversible (no podemos aplicarle un movimiento longitudinal y obtener uno giratorio).

*torno-cuerda:Permite convertir un movimiento giratorio en uno lineal continuo, o viceversa. Este mecanismo se emplea para la tracción o elevación de cargas por medio de una cuerda.

Ejemplos de uso podrían ser:

·     Obtención de un movimiento lineal a partir de uno giratorio en: grúas (accionado por un motor eléctrico en vez de una manivela), barcos (para recoger las redes de pesca, izar o arriar velas, levar anclas...), pozos de agua (elevar el cubo desde el fondo), elevalunas de los automóviles...

·     Obtención de un movimiento giratorio a partir de uno lineal en: peonzas (trompos), arranque de motores fuera-borda, accionamiento de juguetes sonoros para bebés...

Este mecanismo se comporta exactamente igual que una palanca, donde:

·     ... el brazo de potencia (BP) es el brazo de la manivela (radio de la manivela)

·     ...el brazo de resistencia (BR) es el radio del cilindro en el que está enrollada la cuerda

Para que el sistema tenga ganancia mecánica (P<R) es necesario que el brazo de potencia (brazo de la palanca) sea mayor que el brazo de la resistencia (radio del cilindro).

Si la manivela tuviera el mismo radio que el tambor, tendríamos que hacer la misma fuerza que si tiráramos directamente de la cuerda (P=R).

 

·             

 

 

 OTROS    MECANISMOS

 

*Palancas:

Descripción

·        en ella 4 elementos importantes:

·     Potencia (P), fuerza que tenemos que aplicar.

·     Resistencia (R), fuerza que tenemos que vencer; es la que hace la palanca como consecuencia de haber aplicado nosotros la potencia.

·     Brazo de potencia (BP), distancia entre el punto en el que aplicamos la potencia y el punto de apoyo (fulcro).

·     Brazo de resistencia (BR), distancia entre el punto en el que aplicamos la resistencia y el (fulcro).

Según la combinación de los puntos de aplicación de potencia y resistencia y la posición del fulcro se pueden obtener tres tipos de palancas:

·     Palanca de primer grado. Se obtiene cuando colocamos el fulcro entre la potencia y la resistencia. Como ejemplos clásicos podemos citar la pata de cabra, el balancín, los alicates o la balanza romana.