Powered By Blogger

martes, 10 de agosto de 2010

Transformación del movimiento:

Piñón cremallera:

Un mecanismo piñón cremallera está formado por una rueda dentada que engrana con una barra también dentada. Es un mecanismo que transforma el movimiento circular de la rueda en rectilíneo de la cremallera o viceversa. Se emplea para dar movimiento, por ejemplo, a carros de máquinas, bandeja de un lector de CD, eje principal de un taladro, etc.
La relación de movimiento entre rueda y cremallera, llamando "az" al desplazamiento de la cremallera por diente de la rueda y, "av" al desplazamiento de la cremallera por vuelta de la rueda, será:
 



Tornillo tuerca:

Este mecanismo consta de un tornillo y una tuerca que tienen como objeto transformar el movimiento circular en rectilíneo. Si hacemos girar el tornillo o la tuerca manteniendo la orientación del otro, el que no gira avanza según la fórmula:
a=p·n
Siendo "p" el paso del tornillo y "n" el número de vueltas.
Este mecanismo tiene muchas aplicaciones en desplazamientos lineales lentos: portales automáticos, prensas, tornillos de banco, carros de máquinas, etc.




Biela manivela:

Este mecanismo está formado por una manivela que tiene un movimiento circular y una barra llamada biela que está unida con articulaciones por un extremo a la manivela y por otro a un sistema de guiado (pistón) que describe un movimiento rectilíneo alternativo. El mecanismo es reversible, el movimiento de entrada tanto puede ser circular de la manivela como rectilíneo alternativo de la guía de la biela.
El sistema biela manivela tiene mucha importancia en los motores de explosión alternativos, así como antes también lo tuvo en la construcción de máquinas de vapor.








Excéntrica:

El mecanismo de excéntrica consta básicamente de dos elementos, la propia excéntrica y el seguidor. La excéntrica es un disco cilíndrico que tiene un eje de giro desplazado un valor "e", llamado alzada, respecto del centro del disco. El seguidor es una varilla que está en contacto permanente con la excéntrica y que recibe el movimiento de esta. Con este ingenio conseguimos transformar el movimiento circular de la excéntrica en movimiento rectilíneo alternativo del seguidor. El mecanismo no es reversible. La forma de la gráfica del movimiento descrito por el extremo del seguidor es la misma para cualquier excéntrica, solo varía la amplitud del movimiento, lo que llamamos alzada (e).





Leva:

El mecanismo de leva y seguidor se emplea para transformar el movimiento circular en un movimiento rectilíneo alternativo con unas características determinadas que dependen del perfil de la leva. La forma de la leva se diseña según el movimiento que se pretende para el seguidor. Para saber las características del movimiento del seguidor es necesario realizar una gráfica.
En los motores de combustión alternativos se emplean levas para efectuar la apertura y cierre de las válvulas que dejan entrar el combustible y salir los gases de la cámara de combustión.
Las levas pueden tener distintas formas, de disco, cilíndricas y de campana; la más común es la de disco.



Transmisión del movimiento circular.

Ruedas de fricción:


La transmisión con ruedas de fricción se produce entre discos lisos en contacto por su periferia. Debido a la elevada presión entre las ruedas y al alto coeficiente de rozamiento del material se transmite movimiento circular desde la rueda motriz o de entrada a la rueda de salida. El sentido de giro de la rueda conducida es contrario al de la motriz. Su principal inconveniente es que no pueden transmitir grandes potencias porque patinarían.
En el punto de contacto entre las dos ruedas la velocidad es la misma para ambas si consideramos que no hay deslizamiento, de aquí, se deduce la relación cinemática del movimiento entre dos ruedas, donde "d1" y "d2" son los diámetros de las ruedas y "n1" y "n2" los números de revoluciones.




Poleas y correa:

Para transmitir el movimiento entre árboles distantes se emplean poleas y correa, correa dentada y cadena.
La transmisión por poleas y correa se realiza por fricción, empleamos la correa para unir dos ruedas que llamamos poleas, el sentido de giro de la polea de salida es el mismo que el de la motriz. Si queremos transmitir grandes potencias con la correa lisa tenemos que utilizar varias en paralelo si no patinarían. Para evitar deslizamientos se usan correas dentadas o cadenas, con estos elementos conseguimos transmitir grandes esfuerzos y una relación de transmisión exacta. Igual que en las ruedas de fricción la relación cinemática es:





Ruedas dentadas:
Los engranajes son combinaciones de ruedas dentadas para transmitir el movimiento circular, pueden transmitir grandes potencias con una relación de transmisión exacta. Cuando dos ruedas engranan entre sí giran en sentido contrario. Este es el sistema de transmisión del movimiento más empleado.
La relación cinemática entre dos ruedas dentadas con números de dientes z1 y z2 y velocidades de giro n1 y n2 en rpm, así como su relación de transmisión, i, se determina con las fórmulas:
 
Con las ruedas dentadas el movimiento se puede transmitir entre árboles paralelos (ruedas rectas y helicoidales); entre árboles que se cortan (ruedas cónicas); y entre árboles que se cruzan perpendicularmente (sinfín corona).




Mecanismos.

Transmisión del movimiento lineal:

-Palanca:
Una palanca es una máquina simple constituida por una barra rígida que puede girar alrededor de un punto de apoyo. En esta barra habrá un punto de aplicación de la fuerza (F), y un punto de aplicación de la resistencia (R). Para resolver una palanca en equilibrio empleamos la expresión llamada ley de la palanca:
F·d=R·r
Donde "d" es la distancia del punto de aplicación de la fuerza al punto de apoyo, y "r" la distancia del punto de apoyo al punto de aplicación de la resistencia. Según la posición relativa del punto de apoyo respecto de F y R tenemos tres tipos de palancas. La de 1º grado que tiene el punto de apoyo entre la fuerza y la resistencia, la de 2º grado que tiene la resistencia entre el punto de apoyo y la fuerza y la de 3º grado que tiene la fuerza entre el punto de apoyo y la resistencia

-Polea Simple:
La polea es una rueda que gira libremente alrededor de su eje, está provista de un canal en su periferia para que sirva de guía a una cuerda, correa o cadena de la que recibe o a la que le da el movimiento.
La polea simple se emplea para elevar pesos, consta de una sola rueda por la que hacemos pasar una cuerda, la forma de trabajar es como una palanca de 1º grado con sus brazos iguales. Se emplea para cambiar el sentido de la fuerza haciendo más cómodo el levantamiento de cargas, entre otros motivos, porque nos ayudamos del peso del cuerpo para efectuar el esfuerzo. La fuerza que tenemos que hacer es igual al peso que tenemos que levantar.
F=R




-Polea móvil polipasto:
El mecanismo llamado polea móvil es un conjunto que consta de dos poleas, una fija y otra móvil, que tienen como finalidad reducir a la mitad el esfuerzo que tenemos que hacer para subir una carga.
El polipasto está formado por un conjunto de poleas. Cuando una es fija y las demás móviles tenemos un polipasto del tipo I, cuando la mitad son fijas y la otra mitad móviles tenemos un polipasto del tipo II. La fuerza "F" necesaria para levantar una carga "R" siendo "n" el número de poleas móviles, se determina, en cada caso, con una de las fórmulas:
Polipasto tipo I
Polipasto tipo II